JPH1174557A - Semiconductor light emitting element and its manufacture - Google Patents

Semiconductor light emitting element and its manufacture

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JPH1174557A
JPH1174557A JP23513597A JP23513597A JPH1174557A JP H1174557 A JPH1174557 A JP H1174557A JP 23513597 A JP23513597 A JP 23513597A JP 23513597 A JP23513597 A JP 23513597A JP H1174557 A JPH1174557 A JP H1174557A
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light emitting
active layer
semiconductor light
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Hiroyuki Hosobane
弘之 細羽
Junichi Nakamura
淳一 中村
Hiroshi Nakatsu
弘志 中津
Takanao Kurahashi
孝尚 倉橋
Tetsuro Murakami
哲朗 村上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remarkably improve light emitting efficiency, reliability and responsibility, by specifying the conductivity type of an active layer (p) type, and setting its carrier concentration within a specified range. SOLUTION: A semiconductor light emitting element has a double hetero structure wherein an active layer 4 is sandwiched by a first conductivity type first clad layer 3 and second clad layer 5. As the conductivity type of the active layer 4 is (p) type, dopant is activated without increasing non-light emitting center concentration, and the carrier concentration can be increased. The light emitting efficiency can be improved by setting the carrier concentration of the p-type active layer 4 higher than 1×10<17> cm<3> , not exceeding 3×10<18> cm<3> . The concentration of a light emitting recombination center is not permitted to vary while electricity is carried, by setting the carrier concentration of the p-type active layer 4 in a range of 2×10<17> to 5×10<17> cm<3> , thereby improving the element reliability.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、AlGaInP系
の化合物半導体材料を用いた半導体発光素子及びその製
造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device using an AlGaInP-based compound semiconductor material and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、AlGaInP系半導体材料を用
いた半導体発光素子は可視領域用の発光素子として用い
られている。その理由は、AlGaInP系材料におい
てはGaAs基板と格子整合が可能であること、III−
V族化合物半導体の中で最も直接遷移のバンドギャップ
が大きいこと等の特徴を有しているためである。特に、
半導体レーザ及び発光ダイオードとして550nmから
690nmの範囲で直接遷移型の発光を行うため、高い
発光効率を得ることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor light emitting device using an AlGaInP-based semiconductor material has been used as a light emitting device for a visible region. The reason is that AlGaInP-based materials can be lattice-matched with a GaAs substrate, and III-
This is because it has a feature that the band gap of the direct transition is the largest among the group V compound semiconductors. Especially,
Since the semiconductor laser and the light emitting diode emit direct transition light in the range of 550 nm to 690 nm, high light emission efficiency can be obtained.

【0003】しかし、AlGaInP系半導体発光素子
を短波長領域で用いるためには活性層のAl組成を大き
くする必要があり、高い発光効率を得ることが困難であ
った。このため、発光効率を向上させるべく活性層のキ
ャリア濃度を最適化した半導体発光素子が報告されてい
る。
However, in order to use an AlGaInP-based semiconductor light emitting device in a short wavelength region, it is necessary to increase the Al composition of the active layer, and it has been difficult to obtain high luminous efficiency. For this reason, there has been reported a semiconductor light emitting device in which the carrier concentration of the active layer is optimized to improve the luminous efficiency.

【0004】例えば特公平5−72118号には、活性
層にSiをドーピングしてn導電型としたAlGaIn
P系半導体発光素子が報告されている。この第1の従来
例は、成長中にp型クラッド層からのドーパントが活性
層に拡散するのを低減することを目的としている。
For example, Japanese Patent Publication No. 5-72118 discloses an n-conductivity type AlGaIn doped with Si in an active layer.
P-based semiconductor light emitting devices have been reported. This first conventional example aims at reducing the diffusion of the dopant from the p-type cladding layer into the active layer during growth.

【0005】しかし、AlGaInP系材料からなる活
性層にSiをドーピングした場合、成長中にp型クラッ
ド層からドーパントが活性層に拡散するのを低減するこ
とはできるものの活性層中のSiによりn導電型におけ
る深い準位が発生し、それに起因する非発光中心が増加
すること、及び少数キャリアである正孔の拡散長が低下
することなどにより、発光効率が低減するという問題が
あった。
However, when the active layer made of an AlGaInP-based material is doped with Si, the diffusion of the dopant from the p-type cladding layer into the active layer during the growth can be reduced, but the n conductive layer is formed by the Si in the active layer. There is a problem in that the light emission efficiency is reduced due to the occurrence of a deep level in the mold, an increase in non-emission centers due to the deep level, and a decrease in the diffusion length of holes as minority carriers.

【0006】この問題点を解決するために、例えば特開
平4−212479号には、図19に示すようなAlG
aInP系材料を用いた発光ダイオードが記載されてい
る。
In order to solve this problem, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-212479 discloses an AlG as shown in FIG.
A light emitting diode using an aInP-based material is described.

【0007】この発光ダイオードは、n型GaAs基板
181上に、n型AlGaInPクラッド層183、A
lGaInP活性層184及びp型AlGaInPクラ
ッド層185からなるダブルヘテロ構造部が設けられ、
その上にp型AlGaAs電流拡散層187が設けられ
ている。p型AlGaAs電流拡散層187の中央部上
にはp型GaAsコンタクト層188が設けられ、その
上にp型電極1811が設けられている。n型基板18
1側には全面にn型電極1810が設けられている。
This light emitting diode comprises an n-type GaAs substrate 181, an n-type AlGaInP cladding layer 183,
a double heterostructure portion comprising an lGaInP active layer 184 and a p-type AlGaInP cladding layer 185 is provided;
A p-type AlGaAs current diffusion layer 187 is provided thereon. A p-type GaAs contact layer 188 is provided on the center of the p-type AlGaAs current diffusion layer 187, and a p-type electrode 1811 is provided thereon. n-type substrate 18
On one side, an n-type electrode 1810 is provided on the entire surface.

【0008】この第2の従来例においては、活性層18
4を、キャリア濃度1×1017cm-3以下のp型、又は
キャリア濃度5×1016cm-3以下のn型に設定してあ
る。
In the second conventional example, the active layer 18
4 is set to a p-type having a carrier concentration of 1 × 10 17 cm −3 or less or an n-type having a carrier concentration of 5 × 10 16 cm −3 or less.

【0009】その理由として、活性層184をキャリア
濃度1×1017cm-3以上のp型、又はキャリア濃度5
×1016cm-3以上のn型となるようにドーピングした
場合、非発光中心が形成されて発光効率が低下するた
め、活性層のキャリア濃度をこの範囲に限定する必要が
あるとしている。
The reason is that the active layer 184 is made of a p-type having a carrier concentration of 1 × 10 17 cm −3 or more, or a carrier concentration of 5 × 10 17 cm −3.
When doping is performed so as to be an n-type of × 10 16 cm −3 or more, a non-emission center is formed and luminous efficiency is reduced. Therefore, it is necessary to limit the carrier concentration of the active layer to this range.

【0010】このように活性層のキャリア濃度を設定す
ることにより、活性層のAl組成比x=0.5とした発
光波長565nm(緑)の発光ダイオードにおいて、D
C20mAで発光効率が0.7%程度であり、従来の1
0倍の発光効率が得られたと記載されている。
By setting the carrier concentration of the active layer in this manner, the light emitting diode having an emission wavelength of 565 nm (green) with the Al composition ratio x = 0.5 in the active layer has a D
The luminous efficiency at C20 mA is about 0.7%, which is
It is described that a luminous efficiency of 0 times was obtained.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年に
おいてはさらなる高輝度化が要求されており、上記第2
の従来例においても発光効率が不十分で輝度が低いとい
う問題点があった。その理由として、キャリア濃度を低
減することで非発光中心を低減することができるものの
発光再結合中心も増加しないため、発光効率を増加でき
ないことが考えられる。
However, in recent years, higher brightness has been required in recent years.
Also in the conventional example, there is a problem that the luminous efficiency is insufficient and the luminance is low. The reason may be that although the non-emission center can be reduced by reducing the carrier concentration, the emission recombination center is not increased, so that the emission efficiency cannot be increased.

【0012】例えば、発光波長565nm(緑)の発光
ダイオードでは発光効率がたかだか0.7%程度であ
り、無効電流を減らす構造を採用して実際にモールドし
た素子においても光度1カンデラ程度で充分な輝度では
なく、さらなる発光効率及び輝度の改善が求められてい
る。なお、上記第2の従来例のように活性層のキャリア
濃度を設定した場合、無効電流を減らす構造を採用して
実際にモールドした素子において、発光波長555nm
(緑色)では光度1カンデラ、発光波長570nm(黄
緑色)では光度3カンデラ、発光波長590nm(黄
色)では光度7カンデラ、発光波長610nm(オレン
ジ色)では光度10カンデラ程度であった。
For example, a light emitting diode having a light emission wavelength of 565 nm (green) has a luminous efficiency of at most about 0.7%, and even a device which is actually molded by adopting a structure for reducing the reactive current requires a luminous intensity of about 1 candela. There is a need for further improvement in luminous efficiency and luminance, not luminance. In the case where the carrier concentration of the active layer is set as in the second conventional example, the light emitting wavelength is 555 nm in the element actually molded by adopting the structure for reducing the reactive current.
(Green) had a luminous intensity of 1 candela, an emission wavelength of 570 nm (yellow green) had an intensity of 3 candela, an emission wavelength of 590 nm (yellow) had an intensity of 7 candela, and an emission wavelength of 610 nm (orange) had an intensity of about 10 candela.

【0013】また、上記第1及び第2の従来例のいずれ
においても素子の信頼性が充分に得られていないという
問題点がある。
Further, in both the first and second conventional examples, there is a problem that the reliability of the element is not sufficiently obtained.

【0014】例えば、活性層のキャリア濃度が1×10
17cm-3程度に低いと、通電中に活性層のキャリア濃度
による発光再結合寿命が変化して非発光再結合として作
用するようになるため、初期に比べて光度が劣化傾向に
なる。また、活性層のキャリア濃度が1×1018cm-3
程度に高いと、非発光中心として働いていたp型ドーパ
ントが発光再結合として作用するようになるため、初期
に比べて通電により光度が良化傾向になる。よって、素
子の信頼性を充分に得るためにキャリア濃度を一定の範
囲に設定することが求められている。
For example, when the carrier concentration of the active layer is 1 × 10
When it is as low as about 17 cm -3, the radiative recombination lifetime changes due to the carrier concentration of the active layer during energization, and acts as non-radiative recombination. Further, the carrier concentration of the active layer is 1 × 10 18 cm −3.
If it is high enough, the p-type dopant that has worked as a non-light-emitting center will act as light-emitting recombination, so that the luminous intensity tends to be improved by energization compared to the initial stage. Therefore, it is required to set the carrier concentration in a certain range in order to sufficiently obtain the reliability of the device.

【0015】さらに、通信等の用途で必要とされる半導
体発光素子においては、その応答性についても問題点が
ある。例えばAlGaInP系材料の場合、活性層のキ
ャリア濃度が1×1016cm-3程度であると再結合確率
が1×10-10cm3sec-1程度であるので、発光再結
合による再結合寿命が約30nsec程度にしかならな
ず、応答特性もそれにつれて遅くなる。このため、近年
の高速光通信の用途に用いるのには問題があった。
[0015] Further, in a semiconductor light emitting device required for applications such as communication, there is also a problem in response. For example, in the case of an AlGaInP-based material, when the carrier concentration of the active layer is about 1 × 10 16 cm −3 , the recombination probability is about 1 × 10 −10 cm 3 sec −1 , so that the recombination lifetime due to luminescence recombination is obtained. Is only about 30 nsec, and the response characteristic is accordingly slow. For this reason, there has been a problem in using it for recent high-speed optical communication applications.

【0016】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたものであり、発光効率、信頼性及
び応答性を大幅に改善することができる半導体発光素子
及びその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and provides a semiconductor light emitting device capable of greatly improving luminous efficiency, reliability and responsiveness, and a method of manufacturing the same. The purpose is to do.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光素子
は、基板上に第1導電型の第1クラッド層と第2導電型
の第2クラッド層とで活性層を挟んだダブルヘテロ構造
部を有する半導体発光素子であって、該活性層の導電型
がp型であり、そのキャリア濃度が1×1017cm-3
り大きく3×1018cm-3以下であり、そのことにより
上記目的が達成される。
According to the present invention, there is provided a semiconductor light-emitting device comprising a double heterostructure having an active layer sandwiched between a first cladding layer of a first conductivity type and a second cladding layer of a second conductivity type on a substrate. Wherein the conductivity type of the active layer is p-type, and the carrier concentration thereof is greater than 1 × 10 17 cm −3 and 3 × 10 18 cm −3 or less. Is achieved.

【0018】前記活性層のキャリア濃度が、2×1017
cm-3以上で5×1017cm-3以下であってもよい。
The carrier concentration of the active layer is 2 × 10 17
It may be not less than 5 cm −3 and not more than 5 × 10 17 cm −3 .

【0019】前記活性層のキャリア濃度が、5×1017
cm-3以上で2×1018cm-3以下であってもよい。
The carrier concentration of the active layer is 5 × 10 17
cm -3 or more and 2 × 10 18 cm -3 or less.

【0020】前記活性層のp型ドーパントが、Zn、M
g、Be、Hg、Cd、Si又はCからなっていてもよ
い。
When the p-type dopant of the active layer is Zn, M
It may be made of g, Be, Hg, Cd, Si or C.

【0021】前記活性層が(AlxGa1-xyIn1-y
(0≦x≦1、0≦y≦1)系材料からなっていてもよ
い。
The active layer is composed of (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P
(0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) based material.

【0022】前記ダブルヘテロ構造部上に前記活性層よ
りもバンドギャップが大きい電流拡散層が設けられてい
る構成としてもよい。
A current diffusion layer having a larger band gap than the active layer may be provided on the double hetero structure.

【0023】前記基板、前記ダブルヘテロ構造部及び前
記電流拡散層を挟んで一対の電極が設けられ、該電流拡
散層側の電極が該電流拡散層の中央部上又は周縁部上に
あり、該ダブルヘテロ構造部上に該電流拡散層を挟んで
該電流拡散層側の電極と対向するように、該電流拡散層
と異なる導電型を有する電流阻止層が設けられている構
成としてもよい。
A pair of electrodes are provided with the substrate, the double heterostructure portion and the current diffusion layer interposed therebetween, and an electrode on the side of the current diffusion layer is on a central portion or a peripheral portion of the current diffusion layer. A current blocking layer having a conductivity type different from that of the current diffusion layer may be provided on the double hetero structure so as to face the electrode on the current diffusion layer side with the current diffusion layer interposed therebetween.

【0024】前記基板、前記ダブルヘテロ構造部及び前
記電流拡散層を挟んで一対の電極が設けられ、該電流拡
散層側の電極が該電流拡散層の中央部上又は周縁部上に
あり、該ダブルヘテロ構造部上に該電流拡散層を挟んで
該電流拡散層側の電極と対向するように、該電流拡散層
よりも抵抗の大きい電流阻止層が設けられている構成と
してもよい。
A pair of electrodes are provided with the substrate, the double heterostructure portion and the current diffusion layer interposed therebetween, and an electrode on the side of the current diffusion layer is on a central portion or a peripheral portion of the current diffusion layer. A current blocking layer having a higher resistance than the current diffusion layer may be provided on the double hetero structure so as to face the electrode on the current diffusion layer side with the current diffusion layer interposed therebetween.

【0025】本発明の半導体発光素子の製造方法は、第
1導電型の第1クラッド層と第2導電型の第2クラッド
層とで、導電型がp型であり、そのキャリア濃度が1×
1017cm-3より大きく3×1018cm-3以下である活
性層を挟んだダブルヘテロ構造部を有する半導体発光素
子を製造する方法であって、III族材料の供給モル流量
に対するp型ドーパントの供給モル流量の比を0.00
1以上にしたMOCVD法により該活性層を成長させる
工程を含み、そのことにより上記目的が達成される。
According to the method of manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention, the first conductive type first clad layer and the second conductive type second clad layer have a p-type conductivity and a carrier concentration of 1 ×.
A method for manufacturing a semiconductor light-emitting device having a double heterostructure portion sandwiching an active layer having a size of more than 10 17 cm -3 and 3 × 10 18 cm -3 or less, comprising a p-type dopant with respect to a supply molar flow rate of a group III material. Of the supply molar flow rate of
The method includes the step of growing the active layer by one or more MOCVD methods, thereby achieving the above object.

【0026】以下、本発明の作用について説明する。Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

【0027】本発明にあっては活性層がp型であるの
で、後述する図2に示すように、Siドーピングにより
n型とした従来例の半導体発光素子のように非発光中心
濃度が増加することなくドーパントが活性化し、キャリ
ア濃度を増加させることができる。また、p型活性層の
キャリア濃度が1×1017cm-3より大きく3×1018
cm-3以下であることにより、後述する図2、図6およ
び図9に示すように発光効率が向上する。
In the present invention, since the active layer is p-type, the non-emission center concentration increases as in a conventional semiconductor light-emitting device which is made n-type by Si doping as shown in FIG. Without activating the dopant, the carrier concentration can be increased. Further, the carrier concentration of the p-type active layer is larger than 1 × 10 17 cm −3 and 3 × 10 18
When the density is not more than cm −3 , the luminous efficiency is improved as shown in FIGS. 2, 6 and 9 described later.

【0028】p型活性層のキャリア濃度を2×1017
-3以上で5×1017cm-3以下にすることにより発光
再結合中心の濃度が通電中に変動しないため、後述する
図4、図7および図10に示すように素子の信頼性が改
善される。
The carrier concentration of the p-type active layer is 2 × 10 17 c
Since the concentration of the luminescence recombination center does not fluctuate during energization by setting it to not more than m −3 and not more than 5 × 10 17 cm −3 , the reliability of the element is reduced as shown in FIGS. Be improved.

【0029】p型活性層のキャリア濃度が5×1017
-3以上で2×1018cm-3以下であれば、再結合確率
が1×10-10cm3sec-1程度であっても後述する図
12に示すように発光再結合による再結合寿命が20n
sec〜5nsecに向上するので、光通信用発光ダイ
オードとして充分な応答特性が得られる。また、この程
度のキャリア濃度であればドーピングによる非発光再結
合濃度もそれほど増加せず、輝度が減少することはな
い。
The carrier concentration of the p-type active layer is 5 × 10 17 c
If it is not less than m -3 and not more than 2 × 10 18 cm -3 , even if the recombination probability is about 1 × 10 -10 cm 3 sec -1 , as shown in FIG. 20n life
Since the time is improved to sec to 5 nsec, a sufficient response characteristic as a light emitting diode for optical communication can be obtained. At such a carrier concentration, the non-radiative recombination concentration due to doping does not increase so much, and the luminance does not decrease.

【0030】活性層のp型ドーパントとしては、Zn、
Mg、Be、Hg、Cd、Si又はCなど、p型の導電
性となるドーパントであればいずれも使用可能である。
As the p-type dopant of the active layer, Zn,
Any dopant such as Mg, Be, Hg, Cd, Si or C can be used as long as it is a p-type conductive dopant.

【0031】活性層としては(AlxGa1-xyIn1-y
P(0≦x≦1、0≦y≦1)系材料を用いることがで
きる。
As the active layer, (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y
A P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) material can be used.

【0032】ダブルヘテロ構造部上に活性層よりもバン
ドギャップが大きい電流拡散層を設けることにより、電
流を広い領域に拡散させて発光領域を広げることができ
るので、さらに発光効率が改善される。
By providing a current diffusion layer having a band gap larger than that of the active layer on the double hetero structure, the current can be diffused over a wide area and the light emitting area can be expanded, thereby further improving the light emitting efficiency.

【0033】電流拡散層とは異なる導電型の電流阻止層
又は電流拡散層よりも抵抗の大きい電流阻止層を、電流
拡散層を挟んで電流拡散層側の電極と対向するように設
けると、電流拡散層において電流阻止層の非形成部に電
流が導かれるので発光効率が向上する。例えば、電極を
電流拡散層の中央部上に設けてその電極に対向するよう
に電流阻止層を設けると、活性層の周縁部の広い領域に
電流が導かれて発光領域が広がるので発光効率が改善さ
れると共に、電極の非形成部である周縁部からの光の取
り出し効率が向上する。また、電極を電流拡散層の周縁
部上に設けてその電極に対向するように電流阻止層を設
けると、活性層の中央部に電流が導かれて電流密度が増
加するので発光効率が改善されると共に、電極の非形成
部である中央部からの光の取り出し効率が向上する。
When a current blocking layer of a conductivity type different from that of the current spreading layer or a current blocking layer having a higher resistance than the current spreading layer is provided so as to face an electrode on the current spreading layer side with the current spreading layer interposed therebetween, Since the current is led to the diffusion layer where the current blocking layer is not formed, the luminous efficiency is improved. For example, if an electrode is provided on the central portion of the current spreading layer and a current blocking layer is provided so as to face the electrode, current is led to a wide area on the periphery of the active layer, and the light emitting area is expanded. In addition to the improvement, the light extraction efficiency from the peripheral portion, which is the portion where the electrode is not formed, is improved. When an electrode is provided on the periphery of the current diffusion layer and a current blocking layer is provided so as to face the electrode, current is guided to the center of the active layer and current density increases, so that luminous efficiency is improved. At the same time, the light extraction efficiency from the central portion where the electrode is not formed is improved.

【0034】本発明において、MOCVD(Metal
Organic Chemical Vapor D
eposition)法により活性層を成長させる場
合、III族材料の供給モル流量に対するp型ドーパント
の供給モル流量の比を0.001以上にすることによ
り、キャリア濃度が1×1017cm-3より大きく3×1
18cm-3以下のp型活性層を成長させることができ
る。また、MBE(Molecular Beam E
pitaxy)法によっても、キャリア濃度1×1017
cm-3より大きく3×1018cm-3以下のp型活性層を
成長させることができる。
In the present invention, MOCVD (Metal
Organic Chemical Vapor D
When the active layer is grown by the deposition method, the ratio of the supply molar flow rate of the p-type dopant to the supply molar flow rate of the group III material is set to 0.001 or more, so that the carrier concentration becomes larger than 1 × 10 17 cm −3. 3x1
A p-type active layer of 0 18 cm −3 or less can be grown. In addition, MBE (Molecular Beam E)
pitxy) method, the carrier concentration is 1 × 10 17
The 3 × 10 18 cm -3 or less of p-type active layer greater than cm -3 can be grown.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0036】(実施形態1)この実施形態1では、活性
層のp型ドーパントとしてZnを用いたAlGaInP
系化合物半導体発光素子について説明する。
(Embodiment 1) In Embodiment 1, AlGaInP using Zn as a p-type dopant of the active layer is used.
The system compound semiconductor light emitting device will be described.

【0037】図1に、実施形態1の半導体発光素子の断
面図を示す。
FIG. 1 is a sectional view of the semiconductor light emitting device of the first embodiment.

【0038】この半導体発光素子は発光ダイオードであ
り、n型GaAs基板1上にn型GaAs(例えばSi
濃度5×1017cm-3、厚み0.5μm)バッファ層2
が設けられ、その上にn型(AlxGa1-xyIn1-y
(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.0、y=
0.5、Si濃度5×1017cm-3、厚み1.0μm)
クラッド層3、p型(AlxGa1-xyIn1-yP(0≦
x≦1、0≦y≦1、例えばx=0.5、y=0.5、
Zn濃度5×1017cm-3、厚み0.5μm)活性層4
及びp型(AlxGa1-xyIn1-yP(0≦x≦1、0
≦y≦1、例えばx=1.0、y=0.5、Zn濃度5
×1017cm-3、厚み1.0μm)クラッド層5からな
るダブルヘテロ構造部が設けられている。その上にp型
GaP(例えばZn濃度5×1018cm-3、厚み5.0
μm)電流拡散層6が設けられている。p型電流拡散層
6の中央部上にはp型電極11が設けられ、n型基板1
側には全面にn型電極10が設けられている。
This semiconductor light emitting device is a light emitting diode, and n-type GaAs (for example, Si
Buffer layer 2 (concentration: 5 × 10 17 cm −3 , thickness: 0.5 μm)
Is provided thereon, and n-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P
(0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 1.0, y =
0.5, Si concentration 5 × 10 17 cm -3 , thickness 1.0 μm)
Clad layer 3, p-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P (0 ≦
x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 0.5, y = 0.5,
Zn concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 0.5 μm) Active layer 4
And p-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P (0 ≦ x ≦ 1, 0
≦ y ≦ 1, for example, x = 1.0, y = 0.5, Zn concentration 5
(× 10 17 cm −3 , thickness: 1.0 μm) A double heterostructure portion composed of the cladding layer 5 is provided. On top of this, p-type GaP (for example, Zn concentration 5 × 10 18 cm −3 , thickness 5.0)
μm) A current spreading layer 6 is provided. A p-type electrode 11 is provided on a central portion of the p-type current diffusion layer 6, and the n-type substrate 1
An n-type electrode 10 is provided on the entire surface on the side.

【0039】この発光ダイオードは、例えば以下のよう
にして製造することができる。
This light emitting diode can be manufactured, for example, as follows.

【0040】まず、n型GaAs基板1上に、例えばM
OCVD法によりn型GaAsバッファ層2、n型(A
xGa1-xyIn1-yPクラッド層3、p型(Alx
1-xyIn1-yP活性層4、p型(AlxGa1-xy
1-yPクラッド層5及びp型GaP電流拡散層6を順
次積層成長する。
First, on the n-type GaAs substrate 1, for example, M
The n-type GaAs buffer layer 2 and the n-type (A
l x Ga 1-x ) y In 1-y P cladding layer 3, p-type (Al x G
a 1-x ) y In 1-y P active layer 4, p-type (Al x Ga 1-x ) y I
An n 1 -y P cladding layer 5 and a p-type GaP current spreading layer 6 are sequentially grown.

【0041】ここで、活性層4の成長時には、そのキャ
リア濃度(Zn濃度)を5×1017cm-3にするために
III族材料の供給モル流量に対するZnの供給モル流量
の比を0.2に設定して成長を行った。
Here, during the growth of the active layer 4, the carrier concentration (Zn concentration) is set to 5 × 10 17 cm −3.
The growth was performed by setting the ratio of the supply molar flow rate of Zn to the supply molar flow rate of the group III material to 0.2.

【0042】次に、p型電流拡散層6の中央部上にp型
電極11を形成し、n型基板1側に全面にn型電極10
を形成することにより、発光波長555nmの緑色発光
ダイオードが完成する。
Next, a p-type electrode 11 is formed on the central portion of the p-type current diffusion layer 6, and the n-type electrode 10 is formed on the entire surface of the n-type substrate 1.
Is formed, a green light emitting diode having an emission wavelength of 555 nm is completed.

【0043】本実施形態においては、活性層4のキャリ
ア濃度(Zn濃度)を5×1017cm-3にしているた
め、発光効率を向上させることができる。このことにつ
いて図2および図3を参照しながら説明する。
In this embodiment, since the carrier concentration (Zn concentration) of the active layer 4 is set to 5 × 10 17 cm -3 , the luminous efficiency can be improved. This will be described with reference to FIGS.

【0044】図2は、活性層にZnをドーピングした場
合について、活性層のキャリア濃度(cm-3)に対する
発光効率(%)の関係を示すグラフである。この図から
わかるように、活性層のZn濃度が1×1017cm-3
り大きく3×1018cm-3以下の範囲では、発光効率が
1.2%を上回っており、第2の従来例の半導体発光素
子に比べて約2倍の発光効率が得られることがわかる。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the carrier concentration (cm −3 ) of the active layer and the luminous efficiency (%) when the active layer is doped with Zn. As can be seen from this figure, when the Zn concentration of the active layer is greater than 1 × 10 17 cm −3 and less than or equal to 3 × 10 18 cm −3 , the luminous efficiency exceeds 1.2%. It can be seen that luminous efficiency approximately twice as high as that of the example semiconductor light emitting device can be obtained.

【0045】ここで、活性層にZnをドーピングするこ
とによって発光効率が増加する理由について説明する。
Here, the reason why the luminous efficiency is increased by doping the active layer with Zn will be described.

【0046】図3は、活性層にSiをドーピングしてn
型にした発光ダイオードとZnをドーピングしてp型に
した発光ダイオードについて、活性層のキャリア濃度
(cm-3)に対する非発光中心濃度NT(cm-3)の関
係を示すグラフである。この図からわかるように、活性
層にSiをドーピングしてn型とした場合、Si濃度が
1×1017cm-3近くになるとSiによる深い準位が発
生し、それに起因する非発光再結合が増加する。これに
対して、活性層にZnをドーピングしてp型とした場
合、Zn濃度が1×1018cm-3近くになるまで深い準
位の発生に起因する非発光再結合が増加していない。
FIG. 3 shows that the active layer is doped with Si and n
9 is a graph showing the relationship between the carrier concentration (cm -3 ) of the active layer and the non-emission center concentration NT (cm -3 ) for a light emitting diode made into a mold and a light emitting diode made into a p-type by doping Zn. As can be seen from the figure, when the active layer is doped with Si to be n-type, when the Si concentration becomes close to 1 × 10 17 cm −3, a deep level due to Si is generated, and the non-radiative recombination caused by the level is caused. Increase. On the other hand, when the active layer is doped with Zn to be p-type, non-radiative recombination due to generation of a deep level does not increase until the Zn concentration approaches 1 × 10 18 cm −3. .

【0047】よって、第1の従来例のように、活性層に
Siをドーピングしてn型とした場合、深い準位の発生
に起因する非発光再結合が増加して発光効率が減少する
が、活性層にZnをドーピングしてp型とした場合、深
い準位の発生に起因する非発光再結合があまり増加しな
いため、キャリア濃度(Zn濃度)を1×1018cm-3
近くまで増加させて発光中心を増加させることができ、
発光効率を向上させることができると考えられる。
Therefore, when the active layer is doped with Si to make it n-type as in the first conventional example, non-radiative recombination due to generation of a deep level increases and luminous efficiency decreases. When the active layer is doped with Zn to be p-type, non-radiative recombination due to generation of a deep level does not increase so much, so that the carrier concentration (Zn concentration) is 1 × 10 18 cm −3.
It is possible to increase the emission center by increasing it to near,
It is considered that the luminous efficiency can be improved.

【0048】また、第2の従来例のように、活性層18
4のキャリア濃度を1×1017cm-3以下のp型又は5
×1016cm-3以下のn型とした場合には、キャリア濃
度が低いので非発光再結合中心は増加しないが、発光再
結合中心も増加しないので、発光効率を増加できないと
考えられる。
Also, as in the second conventional example, the active layer 18
The carrier concentration of 4 is a p-type or 1 × 10 17 cm −3 or less or 5
In the case of n-type of × 10 16 cm −3 or less, it is considered that the non-radiative recombination center does not increase due to the low carrier concentration, but the luminous efficiency cannot be increased because the luminescent recombination center does not increase.

【0049】なお、図2に示したように、活性層のキャ
リア濃度が1×1018cm-3より大きくなると、やや発
光効率が減少するが、その理由は、非発光中心が大幅に
増加するためと考えられる。
As shown in FIG. 2, when the carrier concentration of the active layer is higher than 1 × 10 18 cm −3 , the luminous efficiency is slightly reduced, but the reason is that the non-luminous centers are greatly increased. It is thought to be.

【0050】上記発光ダイオードを樹脂でモールドした
ところ、発光波長555nmの緑色で光度2カンデラと
従来の2倍の光度が得られた。
When the light emitting diode was molded with resin, a green light having a light emission wavelength of 555 nm and a luminous intensity of 2 candela, which was twice the luminous intensity of the conventional one, was obtained.

【0051】このことは、活性層のAl組成を変化させ
ても変わらず、発光効率が増減するだけで、全てのAl
組成で発光効率を向上させる効果があった。例えば、p
型(AlxGa1-xyIn1-yP(0≦x≦1、0≦y≦
1)活性層のAl組成x=0.4とした発光波長570
nmの黄緑色で光度5カンデラ、Al組成x=0.3と
した発光波長590nmの黄色で光度15カンデラ、A
l組成x=0.2とした発光波長610nmのオレンジ
色で光度20カンデラ、Al組成x=0とした発光波長
645nmの赤色で光度30カンデラと、全ての発光色
で従来のほぼ2倍の光度が得られた。
This is the same even if the Al composition of the active layer is changed, and only the luminous efficiency is increased or decreased.
The composition has the effect of improving the luminous efficiency. For example, p
Type (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦
1) Emission wavelength 570 where Al composition x = 0.4 in active layer
nm yellowish green, luminous intensity 5 candela, Al composition x = 0.3, yellow light emission wavelength 590 nm, luminous intensity 15 candela, A
1. Orange light intensity of 610 nm with a composition x = 0.2 and a light intensity of 20 candela, red light of an emission wavelength of 645 nm with an Al composition x = 0 and a light intensity of 30 candela. was gotten.

【0052】また、本実施形態においては、活性層4の
キャリア濃度(Zn濃度)を5×1017cm-3にしてい
るため、信頼性を向上させることができる。このことに
ついて図4を参照しながら説明する。
In this embodiment, since the carrier concentration (Zn concentration) of the active layer 4 is set to 5 × 10 17 cm -3 , the reliability can be improved. This will be described with reference to FIG.

【0053】図4は、活性層にZnをドーピングした場
合について、駆動電流30mA、60℃の条件下で50
00時間経過後の活性層のキャリア濃度(cm-3)に対
する光度劣化率(%)の関係を示すグラフである。ここ
で、光度劣化率は、初期光度に対する5000時間経過
後の光度の比を示し、光度劣化率が100%未満では5
000時間経過後の光度が初期光度よりも減少し、光度
劣化率が100%超では5000時間経過後の光度が初
期光度よりも増加しているものとする。この図からわか
るように、活性層のZn濃度が2×1017cm-3以上5
×1017cm−3以下の範囲では、光度劣化率が80%
を上回っており、信頼性が大幅に改善されていることが
わかる。
FIG. 4 shows a case where the active layer is doped with Zn under the conditions of a driving current of 30 mA and 60 ° C.
5 is a graph showing the relationship between the carrier concentration (cm −3 ) of the active layer and the luminous intensity deterioration rate (%) after the lapse of 00 hours. Here, the luminous intensity degradation rate indicates the ratio of the luminous intensity after lapse of 5000 hours to the initial luminous intensity.
It is assumed that the luminous intensity after lapse of 000 hours is lower than the initial luminous intensity, and that the luminous intensity after lapse of 5000 hours is higher than the initial luminous intensity when the luminous intensity deterioration rate exceeds 100%. As can be seen from this figure, the Zn concentration of the active layer is 2 × 10 17 cm −3 or more and 5
In the range of × 10 17 cm −3 or less, the luminous intensity deterioration rate is 80%.
It can be seen that the reliability has been greatly improved.

【0054】その理由は、以下の通りである。すなわ
ち、活性層のキャリア濃度が1×1017cm-3程度に低
いと、通電中に活性層のキャリア濃度による発光再結合
寿命が変化し、非発光再結合として作用するようになる
ために劣化傾向を示す。これに対して、活性層のキャリ
ア濃度が1×1018cm-3程度に高いと、非発光中心と
して働いていたp型ドーパントが逆に発光再結合として
作用するようになるため良化傾向を示す。従って、活性
層のZn濃度を2×1017cm-3以上5×1017cm-3
以下の範囲に設定することで、発光再結合寿命が通電中
に変動せず、信頼性が大幅に改善されるのである。
The reason is as follows. That is, when the carrier concentration of the active layer is as low as about 1 × 10 17 cm −3 , the light-emitting recombination lifetime changes due to the carrier concentration of the active layer during energization. Show the trend. On the other hand, when the carrier concentration of the active layer is as high as about 1 × 10 18 cm −3 , the p-type dopant which has functioned as a non-emission center acts as a radiative recombination. Show. Therefore, the Zn concentration of the active layer is set to 2 × 10 17 cm −3 or more and 5 × 10 17 cm −3.
By setting the following range, the emission recombination lifetime does not change during energization, and the reliability is greatly improved.

【0055】このことは、活性層のAl組成を変化させ
ても変わらず、全てのAl組成で信頼性を向上させる効
果があった。例えば、p型(AlxGa1-xyIn1-y
(0≦x≦1、0≦y≦1)活性層のAl組成x=0.
4とした発光波長570nmの黄緑色、Al組成x=
0.3とした発光波長590nmの黄色、Al組成x=
0.2とした発光波長610nmのオレンジ色、Al組
成x=0とした発光波長645nmの赤色と、全ての発
光色で5000時間経過後に80%以上の光度劣化率が
得られた。
This is the same even when the Al composition of the active layer is changed, and has the effect of improving the reliability with all the Al compositions. For example, p-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P
(0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) Al composition x = 0.
4, yellow-green light emission wavelength of 570 nm, Al composition x =
0.3, emission wavelength of 590 nm, Al composition x =
An orange color with a light emission wavelength of 610 nm set to 0.2, a red light with a light emission wavelength of 645 nm with an Al composition x = 0, and a luminous degradation rate of 80% or more were obtained for all the light emission colors after 5000 hours.

【0056】なお、本実施形態において、(AlxGa
1-xyIn1-yPの組成比x及びyは適宜変更しても本
発明の効果を充分に得ることができた。このことは以下
の実施形態についても同様である。
In this embodiment, (Al x Ga
1-x ) y The effect of the present invention could be sufficiently obtained even if the composition ratios x and y of In 1-y P were appropriately changed. This is the same for the following embodiments.

【0057】また、半導体発光素子の構造は本実施形態
に示したものに限られず、種々の構造の半導体発光素子
に適用可能であることは言うまでもない。このことは以
下の実施形態についても同様である。
The structure of the semiconductor light emitting device is not limited to the structure shown in the present embodiment, but it is needless to say that the structure can be applied to semiconductor light emitting devices having various structures. This is the same for the following embodiments.

【0058】(実施形態2)この実施形態2では、活性
層のp型ドーパントとしてMgを用いたAlGaInP
系化合物半導体発光素子について説明する。
(Embodiment 2) In Embodiment 2, AlGaInP using Mg as a p-type dopant of the active layer is used.
The system compound semiconductor light emitting device will be described.

【0059】図5に、実施形態2の半導体発光素子の断
面図を示す。
FIG. 5 is a sectional view of the semiconductor light emitting device of the second embodiment.

【0060】この半導体発光素子は発光ダイオードであ
り、n型GaAs基板21上にn型GaAs(例えばS
i濃度5×1017cm-3、厚み0.5μm)バッファ層
22が設けられ、その上にn型(AlxGa1-xyIn
1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=0.7、
y=0.5、Si濃度5×1017cm-3、厚み1.0μ
m)クラッド層23、p型(AlxGa1-xyIn1-y
(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=0.3、y=
0.5、Mg濃度3×1017cm-3、厚み0.5μm)
活性層24及びp型(AlxGa1-xyIn1-yP(0≦
x≦1、0≦y≦1、例えばx=0.7、y=0.5、
Mg濃度5×1017cm-3、厚み1.0μm)クラッド
層25からなるダブルヘテロ構造部が設けられている。
その上にp型GaP(例えばMg濃度5×1018
-3、厚み5.0μm)電流拡散層26が設けられてい
る。p型電流拡散層26の中央部上にはp型電極211
が設けられ、n型基板21側には全面にn型電極210
が設けられている。
This semiconductor light emitting device is a light emitting diode, and n-type GaAs (for example, S
A buffer layer 22 having an i concentration of 5 × 10 17 cm −3 and a thickness of 0.5 μm is provided, and an n-type (Al x Ga 1 -x ) y In
1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 0.7,
y = 0.5, Si concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 1.0 μ
m) Cladding layer 23, p-type (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P
(0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 0.3, y =
0.5, Mg concentration 3 × 10 17 cm -3 , thickness 0.5 μm)
Active layer 24 and p-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P (0 ≦
x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 0.7, y = 0.5,
(Mg concentration: 5 × 10 17 cm −3 , thickness: 1.0 μm) A double heterostructure portion composed of a cladding layer 25 is provided.
On top of this, p-type GaP (eg, Mg concentration 5 × 10 18 c
m −3 , thickness 5.0 μm). A p-type electrode 211 is provided on a central portion of the p-type current diffusion layer 26.
Is provided on the entire surface of the n-type substrate 21 side.
Is provided.

【0061】この発光ダイオードは、例えば以下のよう
にして製造することができる。
This light emitting diode can be manufactured, for example, as follows.

【0062】まず、n型GaAs基板21上に、例えば
MOCVD法によりn型GaAsバッファ層22、n型
(AlxGa1-xyIn1-yPクラッド層23、p型(A
xGa1-xyIn1-yP活性層24、p型(AlxGa
1-xyIn1-yPクラッド層25及びp型GaP電流拡
散層26を順次積層成長する。
First, an n-type GaAs buffer layer 22, an n-type (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P clad layer 23, and a p-type (A)
l x Ga 1-x ) y In 1-y P active layer 24, p-type (Al x Ga 1-x )
1-x ) y In 1-y P cladding layer 25 and p-type GaP current diffusion layer 26 are sequentially grown.

【0063】ここで、活性層24の成長時には、そのキ
ャリア濃度(Mg濃度)を3×1017cm-3にするため
にIII族材料の供給モル流量に対するMgの供給モル流
量の比を0.1に設定して成長を行った。
Here, during the growth of the active layer 24, the ratio of the supply molar flow rate of Mg to the supply molar flow rate of the group III material is set at 0.1 in order to make the carrier concentration (Mg concentration) 3 × 10 17 cm −3 . Growth was set at 1.

【0064】次に、p型電流拡散層26の中央部上にp
型電極211を形成し、n型基板21側に全面にn型電
極210を形成することにより、発光ダイオードが完成
する。
Next, on the central portion of the p-type current diffusion layer 26,
The light emitting diode is completed by forming the mold electrode 211 and forming the n-type electrode 210 on the entire surface on the n-type substrate 21 side.

【0065】本実施形態においては、活性層24のキャ
リア濃度(Mg濃度)を3×1017cm-3にしているた
め、発光効率を向上させることができる。このことにつ
いて図6を参照しながら説明する。
In this embodiment, since the carrier concentration (Mg concentration) of the active layer 24 is set to 3 × 10 17 cm −3 , the luminous efficiency can be improved. This will be described with reference to FIG.

【0066】図6は、活性層にMgをドーピングした場
合について、活性層のキャリア濃度(cm-3)に対する
発光効率(%)の関係を示すグラフである。この図から
わかるように、活性層のMg濃度が1×1017cm-3
り大きく3×1018cm-3以下の範囲では、発光効率が
1.2%を上回っており、従来の半導体発光素子に比べ
て約2倍の発光効率が得られることがわかる。また、活
性層のキャリア濃度が1×1018cm-3より大きくなる
と、やや発光効率が減少する。このような発光効率が得
られる理由は、活性層にZnをドーピングした場合と同
様である。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the carrier concentration (cm −3 ) of the active layer and the luminous efficiency (%) when the active layer is doped with Mg. As can be seen from this figure, when the Mg concentration in the active layer is more than 1 × 10 17 cm −3 and 3 × 10 18 cm −3 or less, the luminous efficiency exceeds 1.2%, and the conventional semiconductor light emission It can be seen that luminous efficiency about twice as high as that of the device can be obtained. When the carrier concentration of the active layer is higher than 1 × 10 18 cm −3 , the luminous efficiency is slightly reduced. The reason why such luminous efficiency is obtained is the same as in the case where the active layer is doped with Zn.

【0067】上記発光ダイオードを樹脂でモールドした
ところ、発光波長590nmの黄色で光度15カンデラ
と従来のほぼ2倍の光度が得られた。
When the above-mentioned light emitting diode was molded with a resin, a yellow luminous wavelength of 590 nm and a luminous intensity of 15 candela, which was almost twice the luminous intensity of the related art, was obtained.

【0068】このことは、活性層のAl組成を変化させ
ても変わらず、発光効率が増減するだけで、全てのAl
組成で発光効率を向上させる効果があった。
This is the same even when the Al composition of the active layer is changed.
The composition has the effect of improving the luminous efficiency.

【0069】また、本実施形態においては、活性層4の
キャリア濃度(Mg濃度)を3×1017cm-3にしてい
るため、信頼性を向上させることができる。このことに
ついて図7を参照しながら説明する。
In this embodiment, since the carrier concentration (Mg concentration) of the active layer 4 is set to 3 × 10 17 cm −3 , the reliability can be improved. This will be described with reference to FIG.

【0070】図7は、活性層にMgをドーピングした場
合について、駆動電流30mA、60℃の条件下で50
00時間経過後の活性層のキャリア濃度(cm-3)に対
する光度劣化率(%)の関係を示すグラフである。この
図からわかるように、活性層のMg濃度が2×1017
-3以上5×1017cm-3以下の範囲では、光度劣化率
が80%を上回っており、信頼性が大幅に改善されてい
ることがわかる。このように信頼性を改善できる理由
は、活性層にZnをドーピングした場合と同様である。
FIG. 7 shows a case where the active layer is doped with Mg at a driving current of 30 mA and a temperature of 60 ° C.
5 is a graph showing the relationship between the carrier concentration (cm −3 ) of the active layer and the luminous intensity deterioration rate (%) after the lapse of 00 hours. As can be seen from this figure, the Mg concentration in the active layer is 2 × 10 17 c
In the range of not less than m -3 and not more than 5 × 10 17 cm -3 , the luminous intensity deterioration rate exceeds 80%, which indicates that the reliability has been greatly improved. The reason why the reliability can be improved in this manner is similar to the case where the active layer is doped with Zn.

【0071】このことは、活性層のAl組成を変化させ
ても変わらず、全てのAl組成で信頼性を向上させる効
果があった。
This is the same even when the Al composition of the active layer is changed, and has the effect of improving the reliability with all the Al compositions.

【0072】(実施形態3)この実施形態3では、活性
層のp型ドーパントとしてBeを用いたAlGaInP
系化合物半導体発光素子について説明する。
(Embodiment 3) In Embodiment 3, AlGaInP using Be as a p-type dopant of the active layer is used.
The system compound semiconductor light emitting device will be described.

【0073】図8に、実施形態3の半導体発光素子の断
面図を示す。
FIG. 8 is a sectional view of the semiconductor light emitting device of the third embodiment.

【0074】この半導体発光素子は発光ダイオードであ
り、n型GaAs基板31上にn型GaAs(例えばS
i濃度5×1017cm-3、厚み0.5μm)バッファ層
32が設けられ、その上にn型(AlxGa1-xyIn
1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=0.7、
y=0.5、Si濃度5×1017cm-3、厚み1.0μ
m)クラッド層33、p型(AlxGa1-xyIn1-y
(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=0.05、y=
0.5、Be濃度1.2×1017cm-3、厚み0.5μ
m)活性層34及びp型(AlxGa1-xyIn1-y
(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=0.7、y=
0.5、Be濃度5×1017cm-3、厚み1.0μm)
クラッド層35からなるダブルヘテロ構造部が設けられ
ている。その上にp型GaP(例えばBe濃度5×10
18cm-3、厚み5.0μm)電流拡散層36が設けられ
ている。p型電流拡散層36の中央部上にはp型電極3
11が設けられ、n型基板31側には全面にn型電極3
10が設けられている。
This semiconductor light-emitting device is a light-emitting diode, and n-type GaAs (for example, S
A buffer layer 32 having an i concentration of 5 × 10 17 cm −3 and a thickness of 0.5 μm is provided, and an n-type (Al x Ga 1 -x ) y In
1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 0.7,
y = 0.5, Si concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 1.0 μ
m) Cladding layer 33, p-type (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P
(0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example x = 0.05, y =
0.5, Be concentration 1.2 × 10 17 cm -3 , thickness 0.5μ
m) Active layer 34 and p-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P
(0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example x = 0.7, y =
0.5, Be concentration 5 × 10 17 cm -3 , thickness 1.0 μm)
A double heterostructure portion including the cladding layer 35 is provided. On top of this, a p-type GaP (for example, a Be concentration of 5 × 10
A current diffusion layer 36 ( 18 cm −3 , thickness 5.0 μm) is provided. On the central portion of the p-type current diffusion layer 36, the p-type electrode 3
The n-type electrode 3 is provided on the entire surface of the n-type substrate 31.
10 are provided.

【0075】この発光ダイオードは、例えば以下のよう
にして製造することができる。
This light emitting diode can be manufactured, for example, as follows.

【0076】まず、n型GaAs基板21上に、例えば
MBE法によりn型GaAsバッファ層32、n型(A
xGa1-xyIn1-yPクラッド層33、p型(Alx
Ga1-xyIn1-yP活性層34、p型(Alx
1-xyIn1-yPクラッド層35及びp型GaP電流
拡散層36を順次積層成長する。
First, an n-type GaAs buffer layer 32 and an n-type (A
l x Ga 1-x ) y In 1-y P cladding layer 33, p-type (Al x
Ga 1-x ) y In 1-y P active layer 34, p-type (Al x G
a 1-x ) y In 1-y P clad layer 35 and p-type GaP current diffusion layer 36 are sequentially grown.

【0077】ここで、活性層34の成長時には、そのキ
ャリア濃度(Be濃度)を1.2×1017cm-3にする
ためにIII族材料の供給モル流量に対するBeの供給モ
ル流量の比を0.008に設定して成長を行った。
Here, during the growth of the active layer 34, the ratio of the supply molar flow rate of Be to the supply molar flow rate of the group III material is set so that the carrier concentration (Be concentration) becomes 1.2 × 10 17 cm −3. Growth was set at 0.008.

【0078】次に、p型電流拡散層36の中央部上にp
型電極311を形成し、n型基板31側に全面にn型電
極310を形成することにより、発光ダイオードが完成
する。
Next, the p-type current diffusion layer 36 has
The light emitting diode is completed by forming the mold electrode 311 and forming the n-type electrode 310 on the entire surface on the n-type substrate 31 side.

【0079】本実施形態においては、活性層34のキャ
リア濃度(Be濃度)を1.2×1017cm-3にしてい
るため、発光効率を向上させることができる。このこと
について図9を参照しながら説明する。
In the present embodiment, the carrier concentration (Be concentration) of the active layer 34 is set to 1.2 × 10 17 cm -3 , so that the luminous efficiency can be improved. This will be described with reference to FIG.

【0080】図9は、活性層にBeをドーピングした場
合について、活性層のキャリア濃度(cm-3)に対する
発光効率(%)の関係を示すグラフである。この図から
わかるように、活性層のBe濃度が1×1017cm-3
り大きく3×1018cm-3以下の範囲では、発光効率が
1.2%を上回っており、従来の半導体発光素子に比べ
て約2倍の発光効率が得られることがわかる。このよう
な発光効率が得られる理由は、活性層にZnをドーピン
グした場合と同様である。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the carrier concentration (cm −3 ) of the active layer and the luminous efficiency (%) when the active layer is doped with Be. As can be seen from this figure, when the Be concentration of the active layer is more than 1 × 10 17 cm −3 and 3 × 10 18 cm −3 or less, the luminous efficiency exceeds 1.2%, and the conventional semiconductor light emission It can be seen that luminous efficiency about twice as high as that of the device can be obtained. The reason why such luminous efficiency is obtained is the same as in the case where the active layer is doped with Zn.

【0081】上記発光ダイオードを樹脂でモールドした
ところ、発光波長645nmの赤色で光度30カンデラ
の光度が得られた。
When the light emitting diode was molded with a resin, a red light having a light emission wavelength of 645 nm and a light intensity of 30 candela was obtained.

【0082】このことは、活性層のAl組成を変化させ
ても変わらず、発光効率が増減するだけで、全てのAl
組成で発光効率を向上させる効果があった。
This is the same even when the Al composition of the active layer is changed.
The composition has the effect of improving the luminous efficiency.

【0083】また、本実施形態においては、活性層4の
キャリア濃度(Be濃度)を1.2×1017cm-3にし
ているが、Be濃度を2×1017cm-3以上5×1017
cm-3以下の範囲では、以下のように信頼性を向上させ
ることができる。このことについて図10を参照しなが
ら説明する。
In this embodiment, the carrier concentration (Be concentration) of the active layer 4 is 1.2 × 10 17 cm -3 , but the Be concentration is 2 × 10 17 cm -3 or more and 5 × 10 17 cm -3. 17
In the range of cm −3 or less, the reliability can be improved as follows. This will be described with reference to FIG.

【0084】図10は、活性層にBeをドーピングした
場合について、駆動電流30mA、60℃の条件下で5
000時間経過後の活性層のキャリア濃度(cm-3)に
対する光度劣化率(%)の関係を示すグラフである。こ
の図からわかるように、活性層のBe濃度が2×1017
cm-3以上5×1017cm-3以下の範囲では、光度劣化
率が80%を上回っており、信頼性が大幅に改善されて
いることがわかる。このように信頼性を改善できる理由
は、活性層にZnをドーピングした場合と同様である。
FIG. 10 shows the case where the active layer is doped with Be under the conditions of a driving current of 30 mA and 60 ° C.
9 is a graph showing the relationship between the carrier concentration (cm −3 ) of the active layer and the luminous intensity deterioration rate (%) after lapse of 000 hours. As can be seen from this figure, the Be concentration of the active layer is 2 × 10 17
In the range of not less than cm −3 and not more than 5 × 10 17 cm −3 , the luminous intensity deterioration rate exceeds 80%, which indicates that the reliability has been greatly improved. The reason why the reliability can be improved in this manner is similar to the case where the active layer is doped with Zn.

【0085】このことは、活性層のAl組成を変化させ
ても変わらず、全てのAl組成で信頼性を向上させる効
果があった。
This is the same even when the Al composition of the active layer is changed, and has the effect of improving the reliability with all the Al compositions.

【0086】なお、上記実施形態1〜3では、p型ドー
パントとしてZn、Mg、Beを用いた場合について説
明したが、p型の導電性となるドーパントであればいず
れを用いても上記実施形態で説明したような発光効率の
向上や信頼性の改善効果が得られ、例えば、Hg、C
d、Si、C等のドーパントを用いてもよい。このこと
は、以下の実施形態でも同様である。
In the first to third embodiments, the case where Zn, Mg, and Be are used as the p-type dopant is described. The effects of improving the luminous efficiency and improving the reliability as described in (1) are obtained.
You may use dopants, such as d, Si, and C. This is the same in the following embodiments.

【0087】(実施形態4)この実施形態4では、p型
活性層のキャリア濃度を5×1017cm-3以上2×10
18cm-3以下としたAlGaInP系化合物半導体発光
素子について説明する。
(Embodiment 4) In this embodiment 4, the carrier concentration of the p-type active layer is set to 5 × 10 17 cm −3 or more and 2 × 10 17
An AlGaInP-based compound semiconductor light emitting device having a size of 18 cm −3 or less will be described.

【0088】図11に、実施形態4の半導体発光素子の
断面図を示す。
FIG. 11 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment.

【0089】この半導体発光素子は発光ダイオードであ
り、n型GaAs基板41上にn型GaAs(例えばS
i濃度5×1017cm-3、厚み0.5μm)バッファ層
42が設けられ、その上にn型(AlxGa1-xyIn
1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.0、
y=0.5、Si濃度5×1017cm-3、厚み1.0μ
m)クラッド層43、p型(AlxGa1-xyIn1-y
(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=0.05、y=
0.5、Zn濃度2×1018cm-3、厚み0.5μm)
活性層44及びp型(AlxGa1-xyIn1-yP(0≦
x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.0、y=0.5、
Zn濃度5×1017cm-3、厚み1.0μm)クラッド
層45からなるダブルヘテロ構造部が設けられている。
その上にp型GaP(例えばZn濃度5×1018
-3、厚み5.0μm)電流拡散層46が設けられてい
る。p型電流拡散層46の中央部上にはp型電極411
が設けられ、n型基板41側には全面にn型電極410
が設けられている。
This semiconductor light emitting device is a light emitting diode, and an n-type GaAs (for example, S
A buffer layer 42 having an i concentration of 5 × 10 17 cm −3 and a thickness of 0.5 μm is provided, and an n-type (Al x Ga 1 -x ) y In layer is formed thereon.
1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example x = 1.0,
y = 0.5, Si concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 1.0 μ
m) Cladding layer 43, p-type (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P
(0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example x = 0.05, y =
0.5, Zn concentration 2 × 10 18 cm −3 , thickness 0.5 μm)
Active layer 44 and p-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P (0 ≦
x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 1.0, y = 0.5,
(Zn concentration: 5 × 10 17 cm −3 , thickness: 1.0 μm) A double heterostructure portion including a cladding layer 45 is provided.
On top of this, p-type GaP (for example, Zn concentration 5 × 10 18 c
m −3 , thickness 5.0 μm). A p-type electrode 411 is provided on the center of the p-type current diffusion layer 46.
Is provided on the entire surface of the n-type substrate 41 side.
Is provided.

【0090】この発光ダイオードは、例えば以下のよう
にして製造することができる。
This light emitting diode can be manufactured, for example, as follows.

【0091】まず、n型GaAs基板41上に、例えば
MOCVD法によりn型GaAsバッファ層42、n型
(AlxGa1-xyIn1-yPクラッド層43、p型(A
xGa1-xyIn1-yP活性層44、p型(AlxGa
1-xyIn1-yPクラッド層45及びp型GaP電流拡
散層46を順次積層成長する。
First, an n-type GaAs buffer layer 42, an n-type (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P cladding layer 43, and a p-type (A)
l x Ga 1-x ) y In 1-y P active layer 44, p-type (Al x Ga 1-x )
1-x ) y In 1-y P clad layer 45 and p-type GaP current diffusion layer 46 are sequentially grown.

【0092】ここで、活性層44の成長時には、そのキ
ャリア濃度(Zn濃度)を2×1018cm-3にするため
にIII族材料の供給モル流量に対するZnの供給モル流
量の比を2に設定して成長を行った。
Here, during the growth of the active layer 44, the ratio of the supply molar flow rate of Zn to the supply molar flow rate of the group III material is set to 2 in order to make the carrier concentration (Zn concentration) 2 × 10 18 cm −3. Set and grew.

【0093】次に、p型電流拡散層46の中央部上にp
型電極411を形成し、n型基板41側に全面にn型電
極410を形成することにより、発光波長645nmの
赤色発光ダイオードが完成する。
Next, on the central portion of the p-type current diffusion layer 46, p
By forming the mold electrode 411 and forming the n-type electrode 410 on the entire surface of the n-type substrate 41, a red light-emitting diode having an emission wavelength of 645 nm is completed.

【0094】本実施形態においては、活性層44のキャ
リア濃度(Zn濃度)を2×1018cm-3にしているの
で、発光効率を向上させることができる。図2に示した
ように、活性層のZn濃度が1×1017cm-3より大き
く3×1018cm-3以下の範囲では、発光効率が1.2
%を上回っており、従来の半導体発光素子に比べて約2
倍の発光効率を得ることができる。
In the present embodiment, since the carrier concentration (Zn concentration) of the active layer 44 is 2 × 10 18 cm −3 , the luminous efficiency can be improved. As shown in FIG. 2, when the Zn concentration of the active layer is in the range of more than 1 × 10 17 cm −3 and 3 × 10 18 cm −3 or less, the luminous efficiency becomes 1.2.
%, Which is about 2% lower than that of the conventional semiconductor light emitting device.
Double luminous efficiency can be obtained.

【0095】また、本実施形態においては、活性層44
のキャリア濃度(Zn濃度)を2×1018cm-3にして
いるため、応答速度を大幅に改善させることができる。
このことについて図12を参照しながら説明する。
In the present embodiment, the active layer 44
Since the carrier concentration (Zn concentration) is 2 × 10 18 cm −3 , the response speed can be greatly improved.
This will be described with reference to FIG.

【0096】図12は、活性層にZnをドーピングした
場合について、駆動電流50mA、光出力1mWの条件
下での活性層のキャリア濃度(cm-3)に対する立ち上
がり時間(nsec)の関係を示すグラフである。この
図からわかるように、活性層のZn濃度が5×1017
-3以上2×1018cm-3以下の範囲では、立ち上がり
時間が15nsec以下と大幅に速くなり、応答速度が
大幅に改善されていることがわかる。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the carrier concentration (cm −3 ) of the active layer and the rise time (nsec) under the conditions of a drive current of 50 mA and an optical output of 1 mW when the active layer is doped with Zn. It is. As can be seen from this figure, the Zn concentration of the active layer is 5 × 10 17 c
In the range of m −3 to 2 × 10 18 cm −3 , the rise time is as fast as 15 nsec or less, indicating that the response speed is greatly improved.

【0097】その理由は、以下の通りである。すなわ
ち、活性層のキャリア濃度が増加することにより、再結
合確率が1×1010cm3sec-1程度であっても、発
光再結合による再結合寿命が20〜5nsecに向上
し、それに伴って立ち上がり時間が改善されるのであ
る。
The reason is as follows. That is, even if the recombination probability is about 1 × 10 10 cm 3 sec −1 , the recombination lifetime by luminescence recombination is improved to 20 to 5 nsec due to the increase in the carrier concentration of the active layer. The rise time is improved.

【0098】また、図3に示したように、この程度のキ
ャリア濃度であればドーピングによる非発光再結合もそ
れほど増加しないため、輝度が減少することはない。
Further, as shown in FIG. 3, if the carrier concentration is at this level, non-radiative recombination due to doping does not increase so much, so that the luminance does not decrease.

【0099】本実施形態の半導体発光素子においては、
従来の半導体発光素子に比べて応答速度を大幅に速くす
ることができ、通信用途等に用いることが可能な大幅に
改善された応答特性を得ることができた。
In the semiconductor light emitting device of this embodiment,
The response speed can be greatly increased as compared with the conventional semiconductor light emitting device, and a greatly improved response characteristic that can be used for communication applications and the like can be obtained.

【0100】このことは、活性層のAl組成を変化させ
ても変わらず、全てのAl組成で発光効率を向上させる
と共に応答速度を改善させる効果が得られた。また、p
型ドーパントを変化させても変わらず、Mg、Be、H
g、Cd、Si又はC等、p型の導電性となる全てのド
ーパントで発光効率を向上させると共に応答速度を改善
させる効果が得られた。
This was not changed even when the Al composition of the active layer was changed, and the effect of improving the luminous efficiency and the response speed was obtained with all the Al compositions. Also, p
Mg, Be, H
The effect of improving the luminous efficiency and the response speed was obtained with all the dopants which become p-type conductive, such as g, Cd, Si or C.

【0101】(実施形態5)この実施形態5では、p型
クラッド層とp型電流拡散層との間の中央部にn型電流
拡散層を設けたAlGaInP系半導体発光素子につい
て説明する。
(Embodiment 5) In Embodiment 5, an AlGaInP-based semiconductor light emitting device having an n-type current diffusion layer provided at the center between a p-type cladding layer and a p-type current diffusion layer will be described.

【0102】図13に、実施形態5の半導体発光素子の
断面図を示す。
FIG. 13 is a sectional view of the semiconductor light emitting device of the fifth embodiment.

【0103】この半導体発光素子は発光ダイオードであ
り、n型GaAs基板121上にn型GaAs(例えば
Si濃度5×1017cm-3、厚み0.5μm)バッファ
層122が設けられ、その上にn型(AlxGa1-xy
In1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.
0、y=0.5、Si濃度5×1017cm-3、厚み1.
0μm)クラッド層123、p型(AlxGa1-xy
1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=0.
4、y=0.5、Zn濃度1.05×1017cm-3、厚
み0.5μm)活性層124及びp型(AlxGa1-x
yIn1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.
0、y=0.5、Zn濃度5×1017cm-3、厚み1.
0μm)クラッド層125からなるダブルヘテロ構造部
が設けられている。そのダブルヘテロ構造部の中央部上
にn型GaP(例えば厚み0.5μm)電流阻止層12
7が設けられ、その上に電流阻止層127の形成部及び
非形成部にわたってp型GaP(例えばZn濃度5×1
18cm-3、厚み5.0μm)電流拡散層126が設け
られている。p型電流拡散層126の中央部上には電流
阻止層127と対向するようにp型電極1211が設け
られ、n型基板121側には全面にn型電極1210が
設けられている。
This semiconductor light-emitting device is a light-emitting diode, and an n-type GaAs (for example, 5 × 10 17 cm −3 , 0.5 μm-thick) buffer layer 122 is provided on an n-type GaAs substrate 121. n-type (Al x Ga 1-x ) y
In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 1.
0, y = 0.5, Si concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 1.
0 μm) cladding layer 123, p-type (Al x Ga 1 -x ) y I
n 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 0.
4, y = 0.5, Zn concentration 1.05 × 10 17 cm −3 , thickness 0.5 μm) Active layer 124 and p-type (Al x Ga 1-x )
y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 1.
0, y = 0.5, Zn concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 1.
0 μm) A double heterostructure portion composed of the cladding layer 125 is provided. An n-type GaP (for example, 0.5 μm thick) current blocking layer 12 is formed on the center of the double heterostructure.
7 over which a p-type GaP (for example, a Zn concentration of 5 × 1) is formed over a portion where the current blocking layer 127 is formed and a portion where the current blocking layer 127 is not formed.
(0 18 cm −3 , thickness 5.0 μm). A p-type electrode 1211 is provided on the center of p-type current diffusion layer 126 so as to face current blocking layer 127, and an n-type electrode 1210 is provided on the entire surface of n-type substrate 121.

【0104】この発光ダイオードは、例えば以下のよう
にして製造することができる。
This light emitting diode can be manufactured, for example, as follows.

【0105】まず、n型GaAs基板121上に、第1
回目の成長工程として、例えばMOCVD法によりn型
GaAsバッファ層122、n型(AlxGa1-xy
1-yPクラッド層123、p型(AlxGa1-xyIn
1-yP活性層124、p型(AlxGa1-xyIn1-y
クラッド層125、及び電流阻止層127となるn型G
aP層を順次積層成長する。
First, on the n-type GaAs substrate 121, the first
As a third growth step, the n-type GaAs buffer layer 122 and the n-type (Al x Ga 1 -x ) y I
n 1-y P cladding layer 123, p-type (Al x Ga 1-x ) y In
1-y P active layer 124, p-type (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P
N-type G serving as cladding layer 125 and current blocking layer 127
An aP layer is sequentially grown.

【0106】ここで、活性層124の成長時には、その
キャリア濃度(Zn濃度)を1.05×1017cm-3
するためにIII族材料の供給モル流量に対するZnの供
給モル流量の比を0.004に設定して成長を行った。
Here, during the growth of the active layer 124, the ratio of the supply molar flow rate of Zn to the supply molar flow rate of the group III material is adjusted so that the carrier concentration (Zn concentration) becomes 1.05 × 10 17 cm −3. Growth was set at 0.004.

【0107】次に、n型GaP層の中央部を残して周縁
部をエッチング除去することによりダブルヘテロ構造部
の中央部上にn型電流阻止層127を形成する。
Next, an n-type current blocking layer 127 is formed on the central portion of the double heterostructure by etching away the peripheral portion while leaving the central portion of the n-type GaP layer.

【0108】続いて、第2回目の成長工程として、電流
阻止層127の形成部及び非形成部にわたってp型Ga
P電流拡散層126を成長する。
Subsequently, as a second growth step, the p-type Ga is formed over a portion where the current blocking layer 127 is formed and a portion where the current blocking layer 127 is not formed.
A P current diffusion layer 126 is grown.

【0109】その後、p型電流拡散層126の中央部上
にp型電極1211を形成し、n型基板121側に全面
にn型電極1210を形成することにより、発光波長5
70nmの黄緑色発光ダイオードが完成する。
Thereafter, a p-type electrode 1211 is formed on the central portion of the p-type current diffusion layer 126, and an n-type electrode 1210 is formed on the entire surface of the n-type substrate 121, so that the emission wavelength 5
A 70 nm yellow-green light emitting diode is completed.

【0110】本実施形態においては、p型クラッド層1
25とp型電流拡散層126との間の中央部にn型Ga
P電流阻止層127を設けているので、p型電極121
1から注入された電流がp型電流拡散層126において
n型電流阻止層127の設けられていない周縁部まで広
げられる。これによって、発光領域である活性層124
の広い領域で発光を得ることができるので、さらに発光
効率を向上させることができ、実施形態1の効果をさら
に向上させることができる。
In this embodiment, the p-type cladding layer 1
N-type Ga in the center between the
Since the P current blocking layer 127 is provided, the p-type electrode 121
The current injected from No. 1 is spread in the p-type current diffusion layer 126 to the periphery where the n-type current blocking layer 127 is not provided. As a result, the active layer 124 that is a light emitting region
Since light emission can be obtained in a wide area, the luminous efficiency can be further improved, and the effect of the first embodiment can be further improved.

【0111】上記発光ダイオードを樹脂でモールドした
ところ、発光波長570nmの黄緑色で光度9カンデラ
と従来の3倍の光度が得られた。
When the above light emitting diode was molded with a resin, a yellowish green light having a light emission wavelength of 570 nm and a luminous intensity of 9 candela, which was three times the luminous intensity of the related art, was obtained.

【0112】(実施形態6)この実施形態6では、p型
クラッド層とp型電流拡散層との間の中央部に高抵抗の
電流拡散層を設けたAlGaInP系半導体発光素子に
ついて説明する。
(Embodiment 6) In Embodiment 6, an AlGaInP-based semiconductor light emitting device having a high-resistance current diffusion layer provided at the center between a p-type cladding layer and a p-type current diffusion layer will be described.

【0113】図14に、実施形態6の半導体発光素子の
断面図を示す。
FIG. 14 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to the sixth embodiment.

【0114】この半導体発光素子は発光ダイオードであ
り、n型GaAs基板131上にn型GaAs(例えば
Si濃度5×1017cm-3、厚み0.5μm)バッファ
層132が設けられ、その上にn型(AlxGa1-xy
In1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.
0、y=0.5、Si濃度5×1017cm-3、厚み1.
0μm)クラッド層133、p型(AlxGa1-xy
1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=0.
4、y=0.5、Zn濃度1.5×1017cm-3、厚み
0.5μm)活性層134及びp型(AlxGa1-xy
In1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.
0、y=0.5、Zn濃度5×1017cm-3、厚み1.
0μm)クラッド層135からなるダブルヘテロ構造部
が設けられている。そのダブルヘテロ構造部の中央部上
に高抵抗のGaP(例えば厚み0.5μm)電流阻止層
137が設けられ、その上に電流阻止層137の形成部
及び非形成部にわたってp型GaP(例えばZn濃度5
×1018cm-3、厚み5.0μm)電流拡散層136が
設けられている。p型電流拡散層136の中央部上には
電流阻止層137と対向するようにp型電極1311が
設けられ、n型基板131側には全面にn型電極131
0が設けられている。
This semiconductor light-emitting device is a light-emitting diode, and an n-type GaAs (for example, Si concentration 5 × 10 17 cm −3 , 0.5 μm-thickness) buffer layer 132 is provided on an n-type GaAs substrate 131. n-type (Al x Ga 1-x ) y
In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 1.
0, y = 0.5, Si concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 1.
0 μm) cladding layer 133, p-type (Al x Ga 1 -x ) y I
n 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 0.
4, y = 0.5, Zn concentration 1.5 × 10 17 cm −3 , thickness 0.5 μm) Active layer 134 and p-type (Al x Ga 1-x ) y
In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 1.
0, y = 0.5, Zn concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 1.
(0 μm) A double heterostructure portion composed of a cladding layer 135 is provided. A high-resistance GaP (for example, 0.5 μm thick) current blocking layer 137 is provided on the central portion of the double heterostructure portion, and a p-type GaP (for example, Zn) is formed over a portion where the current blocking layer 137 is formed and a portion where the current blocking layer is not formed. Concentration 5
(× 10 18 cm −3 , thickness 5.0 μm) A current diffusion layer 136 is provided. A p-type electrode 1311 is provided on the center of the p-type current diffusion layer 136 so as to face the current blocking layer 137, and the n-type electrode 131 is formed on the entire surface of the n-type substrate 131.
0 is provided.

【0115】この発光ダイオードは、例えば以下のよう
にして製造することができる。
This light emitting diode can be manufactured, for example, as follows.

【0116】まず、n型GaAs基板131上に、第1
回目の成長工程として、例えばMOCVD法によりn型
GaAsバッファ層132、n型(AlxGa1-xy
1-yPクラッド層133、p型(AlxGa1-xyIn
1-yP活性層134、p型(AlxGa1-xyIn1-y
クラッド層135、及び電流阻止層137となる高抵抗
GaP層を順次積層成長する。
First, on the n-type GaAs substrate 131, the first
As a third growth step, the n-type GaAs buffer layer 132 and the n-type (Al x Ga 1 -x ) y I
n 1-y P cladding layer 133, p-type (Al x Ga 1-x ) y In
1-y P active layer 134, p-type (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P
A cladding layer 135 and a high-resistance GaP layer serving as a current blocking layer 137 are sequentially grown.

【0117】ここで、活性層134の成長時には、その
キャリア濃度(Zn濃度)を1.5×1017cm-3にす
るためにIII族材料の供給モル流量に対するZnの供給
モル流量の比を0.005に設定して成長を行った。ま
た、電流阻止層137は、p、nの導電型に関わらず高
抵抗層に設定することができ、例えば、p型又はn型の
キャリア濃度を低濃度にしてドーピングしたり、p型及
びn型のドーパントを同時にドーピングしたりすること
により成長させることができる。
Here, during the growth of the active layer 134, the ratio of the supply molar flow rate of Zn to the supply molar flow rate of the group III material is adjusted so that the carrier concentration (Zn concentration) becomes 1.5 × 10 17 cm −3. Growth was performed at 0.005. In addition, the current blocking layer 137 can be set as a high resistance layer regardless of the p and n conductivity types. For example, the current blocking layer 137 can be doped with a low p-type or n-type carrier concentration, or doped with p-type and n-type. It can be grown by co-doping with a type dopant.

【0118】次に、高抵抗GaP層の中央部を残して周
縁部をエッチング除去することによりダブルヘテロ構造
部の中央部上に電流阻止層137を形成する。
Next, a current blocking layer 137 is formed on the central portion of the double hetero structure portion by etching away the peripheral portion while leaving the central portion of the high resistance GaP layer.

【0119】続いて、第2回目の成長工程として、電流
阻止層137の形成部及び非形成部にわたってp型Ga
P電流拡散層136を成長する。
Subsequently, as a second growth step, p-type Ga is formed over the portion where the current blocking layer 137 is formed and the portion where the current blocking layer 137 is not formed.
A P current diffusion layer 136 is grown.

【0120】その後、p型電流拡散層136の中央部上
にp型電極1311を形成し、n型基板131側に全面
にn型電極1310を形成することにより、発光波長5
70nmの黄緑色発光ダイオードが完成する。
Thereafter, a p-type electrode 1311 is formed on the central portion of the p-type current diffusion layer 136, and an n-type electrode 1310 is formed on the entire surface of the n-type substrate 131, so that the emission wavelength is 5 nm.
A 70 nm yellow-green light emitting diode is completed.

【0121】本実施形態においては、p型クラッド層1
35とp型電流拡散層136との間の中央部に高抵抗G
aP電流阻止層137を設けているので、p型電極13
11から注入された電流がp型電流拡散層136におい
て高抵抗電流阻止層137の設けられていない周縁部ま
で広げられる。これによって、発光領域である活性層1
34の広い領域で発光を得ることができるので、さらに
発光効率を向上させることができ、実施形態1の効果を
さらに向上させることができる。
In this embodiment, the p-type cladding layer 1
A high resistance G is provided in the central portion between
Since the aP current blocking layer 137 is provided, the p-type electrode 13
The current injected from 11 is spread in the p-type current diffusion layer 136 to the periphery where the high resistance current blocking layer 137 is not provided. Thereby, the active layer 1 which is a light emitting region
Since light emission can be obtained in a wide area of 34, the light emission efficiency can be further improved, and the effect of the first embodiment can be further improved.

【0122】上記発光ダイオードを樹脂でモールドした
ところ、実施形態6と同様に、発光波長570nmの黄
緑色で光度9カンデラと従来の3倍の光度が得られた。
When the light emitting diode was molded with a resin, a yellowish green light having a light emission wavelength of 570 nm and a luminous intensity of 9 candela, which was three times the conventional luminous intensity, were obtained as in the sixth embodiment.

【0123】(実施形態7)この実施形態7では、p型
クラッド層とp型電流拡散層との間の周縁部にn型電流
拡散層を設けたAlGaInP系半導体発光素子につい
て説明する。
(Embodiment 7) In this embodiment 7, an AlGaInP-based semiconductor light emitting device having an n-type current diffusion layer provided at a peripheral portion between a p-type cladding layer and a p-type current diffusion layer will be described.

【0124】図15に、実施形態7の半導体発光素子の
断面図を示す。
FIG. 15 is a sectional view of the semiconductor light emitting device of the seventh embodiment.

【0125】この半導体発光素子は発光ダイオードであ
り、n型GaAs基板141上にn型GaAs(例えば
Si濃度5×1017cm-3、厚み0.5μm)バッファ
層142が設けられ、その上にn型(AlxGa1-xy
In1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.
0、y=0.5、Si濃度5×1017cm-3、厚み1.
0μm)クラッド層143、p型(AlxGa1-xy
1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=0.
5、y=0.5、Zn濃度5×1017cm-3、厚み0.
5μm)活性層144及びp型(AlxGa1-xyIn
1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.0、
y=0.5、Zn濃度5×1017cm-3、厚み1.0μ
m)クラッド層145からなるダブルヘテロ構造部が設
けられている。そのダブルヘテロ構造部の周縁部上にn
型GaP(例えば厚み0.5μm)電流阻止層147が
設けられ、その上に電流阻止層147の形成部及び非形
成部にわたってp型GaP(例えばZn濃度5×1018
cm-3、厚み5.0μm)電流拡散層146が設けられ
ている。p型電流拡散層146の周縁部上には電流阻止
層147と対向するようにp型電極1411が設けら
れ、n型基板141側には全面にn型電極1410が設
けられている。
This semiconductor light-emitting device is a light-emitting diode. An n-type GaAs (for example, Si concentration of 5 × 10 17 cm −3 , 0.5 μm thick) buffer layer 142 is provided on an n-type GaAs substrate 141. n-type (Al x Ga 1-x ) y
In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 1.
0, y = 0.5, Si concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 1.
0 μm) cladding layer 143, p-type (Al x Ga 1 -x ) y I
n 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 0.
5, y = 0.5, Zn concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 0.
5 μm) Active layer 144 and p-type (Al x Ga 1-x ) y In
1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example x = 1.0,
y = 0.5, Zn concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 1.0 μ
m) A double heterostructure portion including the cladding layer 145 is provided. N on the periphery of the double heterostructure
-Type GaP (for example, 0.5 μm in thickness) current blocking layer 147 is provided, and p-type GaP (for example, Zn concentration 5 × 10 18 ) is formed on the current blocking layer 147 formed portion and non-formed portion.
(cm −3 , thickness 5.0 μm) A current diffusion layer 146 is provided. A p-type electrode 1411 is provided on the periphery of p-type current diffusion layer 146 so as to face current blocking layer 147, and an n-type electrode 1410 is provided on the entire surface of n-type substrate 141.

【0126】この発光ダイオードは、例えば以下のよう
にして製造することができる。
This light emitting diode can be manufactured, for example, as follows.

【0127】まず、n型GaAs基板141上に、第1
回目の成長工程として、例えばMOCVD法によりn型
GaAsバッファ層142、n型(AlxGa1-xy
1-yPクラッド層143、p型(AlxGa1-xyIn
1-yP活性層144、p型(AlxGa1-xyIn1-y
クラッド層145、及び電流阻止層147となるn型G
aP層を順次積層成長する。
First, on the n-type GaAs substrate 141, the first
As the third growth step, for example, the n-type GaAs buffer layer 142 and the n-type (Al x Ga 1 -x ) y I are formed by MOCVD.
n 1-y P cladding layer 143, p-type (Al x Ga 1-x ) y In
1-y P active layer 144, p-type (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P
N-type G serving as cladding layer 145 and current blocking layer 147
An aP layer is sequentially grown.

【0128】ここで、活性層144の成長時には、その
キャリア濃度(Zn濃度)を5×1017cm-3にするた
めにIII族材料の供給モル流量に対するZnの供給モル
流量の比を0.2に設定して成長を行った。
Here, during the growth of the active layer 144, the ratio of the supply molar flow rate of Zn to the supply molar flow rate of the group III material is set to 0.1 in order to make the carrier concentration (Zn concentration) 5 × 10 17 cm −3 . Growth was set at two.

【0129】次に、n型GaP層の周縁部を残して中央
部をエッチング除去することによりダブルヘテロ構造部
の周縁部上にn型電流阻止層147を形成する。
Next, an n-type current blocking layer 147 is formed on the peripheral portion of the double hetero structure portion by etching away the central portion while leaving the peripheral portion of the n-type GaP layer.

【0130】続いて、第2回目の成長工程として、電流
阻止層147の形成部及び非形成部にわたってp型Ga
P電流拡散層146を成長する。
Subsequently, as a second growth step, p-type Ga is formed over the portion where the current blocking layer 147 is formed and the portion where the current blocking layer 147 is not formed.
A P current diffusion layer 146 is grown.

【0131】その後、p型電流拡散層146の周縁部上
にp型電極1411を形成し、n型基板141側に全面
にn型電極1410を形成することにより、発光波長5
55nmの緑色発光ダイオードが完成する。
Thereafter, a p-type electrode 1411 is formed on the peripheral portion of the p-type current diffusion layer 146, and an n-type electrode 1410 is formed on the entire surface of the n-type substrate 141, so that the emission wavelength is 5 nm.
A 55 nm green light emitting diode is completed.

【0132】本実施形態においては、p型クラッド層1
45とp型電流拡散層146との間の周縁部にn型Ga
P電流阻止層147を設けているので、p型電極141
1から注入された電流がp型電流拡散層146において
n型電流阻止層147の設けられていない中央部に集中
する。これによって、発光領域である活性層144の中
央部で電流密度を増加させることができるので、さらに
発光効率を向上させることができ、実施形態1の効果を
さらに向上させることができる。
In this embodiment, the p-type cladding layer 1
45 and the n-type Ga
Since the P current blocking layer 147 is provided, the p-type electrode 141
The current injected from No. 1 concentrates on the central portion of the p-type current diffusion layer 146 where the n-type current blocking layer 147 is not provided. As a result, the current density can be increased in the central portion of the active layer 144, which is the light emitting region, so that the luminous efficiency can be further improved, and the effect of the first embodiment can be further improved.

【0133】上記発光ダイオードを樹脂でモールドした
ところ、発光波長555nmの緑色で光度3.5カンデ
ラと従来の3.5倍の光度が得られた。
When the light emitting diode was molded with a resin, a green light having a light emission wavelength of 555 nm and a luminous intensity of 3.5 candela, which was 3.5 times the conventional luminous intensity was obtained.

【0134】(実施形態8)この実施形態8では、p型
クラッド層とp型電流拡散層との間の周縁部に高抵抗の
電流拡散層を設けたAlGaInP系半導体発光素子に
ついて説明する。
(Eighth Embodiment) In an eighth embodiment, an AlGaInP-based semiconductor light emitting device in which a high-resistance current diffusion layer is provided at a peripheral portion between a p-type cladding layer and a p-type current diffusion layer will be described.

【0135】図16に、実施形態8の半導体発光素子の
断面図を示す。
FIG. 16 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to the eighth embodiment.

【0136】この半導体発光素子は発光ダイオードであ
り、n型GaAs基板151上にn型GaAs(例えば
Si濃度5×1017cm-3、厚み0.5μm)バッファ
層152が設けられ、その上にn型(AlxGa1-xy
In1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.
0、y=0.5、Si濃度5×1017cm-3、厚み1.
0μm)クラッド層153、p型(AlxGa1-xy
1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=0.
5、y=0.5、Zn濃度2×1017cm-3、厚み0.
5μm)活性層154及びp型(AlxGa1-xyIn
1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.0、
y=0.5、Zn濃度5×1017cm-3、厚み1.0μ
m)クラッド層155からなるダブルヘテロ構造部が設
けられている。そのダブルヘテロ構造部の周縁部上に高
抵抗のGaP(例えば厚み0.5μm)電流阻止層15
7が設けられ、その上に電流阻止層157の形成部及び
非形成部にわたってp型GaP(例えばZn濃度5×1
18cm-3、厚み5.0μm)電流拡散層156が設け
られている。p型電流拡散層136の周縁部上には電流
阻止層157と対向するようにp型電極1511が設け
られ、n型基板151側には全面にn型電極1510が
設けられている。
This semiconductor light-emitting device is a light-emitting diode. An n-type GaAs (for example, 5 × 10 17 cm −3 , 0.5 μm thick) buffer layer 152 is provided on an n-type GaAs substrate 151, and a buffer layer 152 is provided thereon. n-type (Al x Ga 1-x ) y
In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 1.
0, y = 0.5, Si concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 1.
0 μm) cladding layer 153, p-type (Al x Ga 1 -x ) y I
n 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 0.
5, y = 0.5, Zn concentration 2 × 10 17 cm −3 , thickness 0.
5 μm) Active layer 154 and p-type (Al x Ga 1-x ) y In
1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example x = 1.0,
y = 0.5, Zn concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 1.0 μ
m) A double heterostructure portion including the cladding layer 155 is provided. A high resistance GaP (for example, 0.5 μm thick) current blocking layer 15 is formed on the periphery of the double heterostructure.
7 over the p-type GaP (for example, a Zn concentration of 5 × 1)
(0 18 cm −3 , thickness 5.0 μm) The current diffusion layer 156 is provided. A p-type electrode 1511 is provided on the periphery of the p-type current diffusion layer 136 so as to face the current blocking layer 157, and an n-type electrode 1510 is provided on the entire surface of the n-type substrate 151.

【0137】この発光ダイオードは、例えば以下のよう
にして製造することができる。
This light emitting diode can be manufactured, for example, as follows.

【0138】まず、n型GaAs基板151上に、第1
回目の成長工程として、例えばMOCVD法によりn型
GaAsバッファ層152、n型(AlxGa1-xy
1-yPクラッド層153、p型(AlxGa1-xyIn
1-yP活性層154、p型(AlxGa1-xyIn1-y
クラッド層155、及び電流阻止層157となる高抵抗
GaP層を順次積層成長する。
First, on the n-type GaAs substrate 151, the first
As a third growth step, for example, the n-type GaAs buffer layer 152 and the n-type (Al x Ga 1 -x ) y I are formed by MOCVD.
n 1-y P cladding layer 153, p-type (Al x Ga 1-x ) y In
1-y P active layer 154, p-type (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P
A cladding layer 155 and a high-resistance GaP layer serving as a current blocking layer 157 are sequentially grown.

【0139】ここで、活性層154の成長時には、その
キャリア濃度(Zn濃度)を2×1017cm-3にするた
めにIII族材料の供給モル流量に対するZnの供給モル
流量の比を0.05に設定して成長を行った。また、電
流阻止層157は、p、nの導電型に関わらず高抵抗層
に設定することができ、例えば、p型又はn型のキャリ
ア濃度を低濃度にしてドーピングしたり、p型及びn型
のドーパントを同時にドーピングしたりすることにより
成長させることができる。
Here, during the growth of the active layer 154, the ratio of the supply molar flow rate of Zn to the supply molar flow rate of the group III material is set to 0.1 in order to make the carrier concentration (Zn concentration) 2 × 10 17 cm −3 . Growth was set at 05. Further, the current blocking layer 157 can be set as a high resistance layer regardless of the p and n conductivity types. For example, the current blocking layer 157 can be doped with a low p-type or n-type carrier concentration, or doped with p-type and n-type. It can be grown by co-doping with a type dopant.

【0140】次に、高抵抗GaP層の周縁部を残して中
央部をエッチング除去することによりダブルヘテロ構造
部の周縁部上に電流阻止層157を形成する。
Next, a current blocking layer 157 is formed on the peripheral portion of the double hetero structure portion by etching away the central portion while leaving the peripheral portion of the high resistance GaP layer.

【0141】続いて、第2回目の成長工程として、電流
阻止層157の形成部及び非形成部にわたってp型Ga
P電流拡散層156を成長する。
Subsequently, as a second growth step, the p-type Ga is formed over the portion where the current blocking layer 157 is formed and the portion where the current blocking layer 157 is not formed.
A P current diffusion layer 156 is grown.

【0142】その後、p型電流拡散層156の周縁部上
にp型電極1511を形成し、n型基板151側に全面
にn型電極1510を形成することにより、発光波長5
55nmの緑色発光ダイオードが完成する。
Thereafter, a p-type electrode 1511 is formed on the periphery of the p-type current diffusion layer 156, and an n-type electrode 1510 is formed on the entire surface of the n-type substrate 151, so that the light emission wavelength is 5 nm.
A 55 nm green light emitting diode is completed.

【0143】本実施形態においては、p型クラッド層1
55とp型電流拡散層156との間の周縁部に高抵抗の
GaP電流阻止層157を設けているので、p型電極1
511から注入された電流がp型電流拡散層156にお
いて高抵抗電流阻止層157の設けられていない中央部
に集中する。これによって、発光領域である活性層15
4の中央部で電流密度を増加させることができるので、
さらに発光効率を向上させることができ、実施形態1の
効果をさらに向上させることができる。
In this embodiment, the p-type cladding layer 1
Since the high-resistance GaP current blocking layer 157 is provided at the peripheral portion between the P-type electrode 1 and the p-type current diffusion layer 156,
The current injected from 511 is concentrated at the central portion of the p-type current diffusion layer 156 where the high resistance current blocking layer 157 is not provided. Thereby, the active layer 15 which is a light emitting region
Since the current density can be increased at the center of 4,
The luminous efficiency can be further improved, and the effect of the first embodiment can be further improved.

【0144】上記発光ダイオードを樹脂でモールドした
ところ、実施形態7と同様に、発光波長555nmの緑
色で光度3.5カンデラと従来の3.5倍の光度が得ら
れた。
When the light emitting diode was molded with a resin, a green light having a light emission wavelength of 555 nm and a luminous intensity of 3.5 candela, which is 3.5 times the conventional luminous intensity, was obtained as in the seventh embodiment.

【0145】(実施形態9)この実施形態9では、p型
クラッド層とp型電流拡散層との間の中央部にn型電流
拡散層を設けたAlGaInP系半導体発光素子につい
て説明する。
(Embodiment 9) In Embodiment 9, an AlGaInP-based semiconductor light emitting device having an n-type current diffusion layer provided at the center between a p-type cladding layer and a p-type current diffusion layer will be described.

【0146】図17に、実施形態9の半導体発光素子の
断面図を示す。
FIG. 17 is a sectional view of the semiconductor light emitting device of the ninth embodiment.

【0147】この半導体発光素子は発光ダイオードであ
り、n型GaAs基板161上にn型GaAs(例えば
Si濃度5×1017cm-3、厚み0.5μm)バッファ
層162が設けられ、その上にn型(AlxGa1-xy
In1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.
0、y=0.5、Si濃度5×1017cm-3、厚み1.
0μm)クラッド層163、p型(AlxGa1-xy
1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=0.
5、y=0.5、Zn濃度1×1018cm-3、厚み0.
5μm)活性層164及びp型(AlxGa1-xyIn
1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.0、
y=0.5、Zn濃度5×1017cm-3、厚み1.0μ
m)クラッド層165からなるダブルヘテロ構造部が設
けられている。そのダブルヘテロ構造部の中央部上にn
型GaP(例えば厚み0.5μm)電流阻止層167が
設けられ、その上に電流阻止層167の形成部及び非形
成部にわたってp型GaP(例えばZn濃度5×1018
cm-3、厚み5.0μm)電流拡散層166が設けられ
ている。p型電流拡散層166の中央部上には電流阻止
層167と対向するようにp型電極1611が設けら
れ、n型基板161側には全面にn型電極1610が設
けられている。
This semiconductor light-emitting device is a light-emitting diode, and an n-type GaAs (for example, Si concentration of 5 × 10 17 cm −3 , 0.5 μm thick) buffer layer 162 is provided on an n-type GaAs substrate 161. n-type (Al x Ga 1-x ) y
In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 1.
0, y = 0.5, Si concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 1.
0 μm) cladding layer 163, p-type (Al x Ga 1-x ) y I
n 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 0.
5, y = 0.5, Zn concentration 1 × 10 18 cm −3 , thickness 0.
5 μm) Active layer 164 and p-type (Al x Ga 1 -x ) y In
1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example x = 1.0,
y = 0.5, Zn concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 1.0 μ
m) A double heterostructure portion including the cladding layer 165 is provided. N on the center of the double heterostructure
A current blocking layer 167 (for example, having a thickness of 0.5 μm) is provided, and a p-type GaP (for example, having a Zn concentration of 5 × 10 18) is formed over a portion where the current blocking layer 167 is formed and a portion where the current blocking layer is not formed.
(cm −3 , thickness 5.0 μm) A current diffusion layer 166 is provided. A p-type electrode 1611 is provided on the central portion of p-type current diffusion layer 166 so as to face current blocking layer 167, and n-type electrode 1610 is provided on the entire surface of n-type substrate 161.

【0148】この発光ダイオードは、例えば以下のよう
にして製造することができる。
This light emitting diode can be manufactured, for example, as follows.

【0149】まず、n型GaAs基板161上に、第1
回目の成長工程として、例えばMOCVD法によりn型
GaAsバッファ層162、n型(AlxGa1-xy
1-yPクラッド層163、p型(AlxGa1-xyIn
1-yP活性層164、p型(AlxGa1-xyIn1-y
クラッド層165、及び電流阻止層167となるn型G
aP層を順次積層成長する。
First, on the n-type GaAs substrate 161, the first
As a third growth step, for example, the n-type GaAs buffer layer 162 and the n-type (Al x Ga 1 -x ) y I are formed by MOCVD.
n 1-y P cladding layer 163, p-type (Al x Ga 1-x ) y In
1-y P active layer 164, p-type (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P
N-type G serving as cladding layer 165 and current blocking layer 167
An aP layer is sequentially grown.

【0150】ここで、活性層164の成長時には、その
キャリア濃度(Zn濃度)を1×1018cm-3にするた
めにIII族材料の供給モル流量に対するZnの供給モル
流量の比を1に設定して成長を行った。
Here, during the growth of the active layer 164, the ratio of the supply molar flow rate of Zn to the supply molar flow rate of the group III material is set to 1 in order to make the carrier concentration (Zn concentration) 1 × 10 18 cm −3. Set and grew.

【0151】次に、n型GaP層の中央部を残して周縁
部をエッチング除去することによりダブルヘテロ構造部
の中央部上にn型電流阻止層167を形成する。
Next, an n-type current blocking layer 167 is formed on the central portion of the double heterostructure by etching away the peripheral portion while leaving the central portion of the n-type GaP layer.

【0152】続いて、第2回目の成長工程として、電流
阻止層167の形成部及び非形成部にわたってp型Ga
P電流拡散層166を成長する。
Subsequently, as a second growth step, p-type Ga is formed over the portion where the current blocking layer 167 is formed and the portion where the current blocking layer 167 is not formed.
A P current diffusion layer 166 is grown.

【0153】その後、p型電流拡散層166の中央部上
にp型電極1611を形成し、n型基板161側に全面
にn型電極1610を形成することにより、発光波長5
55nmの緑色発光ダイオードが完成する。
Thereafter, a p-type electrode 1611 is formed on the central portion of the p-type current diffusion layer 166, and an n-type electrode 1610 is formed on the entire surface of the n-type substrate 161 to obtain a light emitting wavelength of 5 nm.
A 55 nm green light emitting diode is completed.

【0154】本実施形態においては、p型クラッド層1
65とp型電流拡散層166との間の中央部にn型Ga
P電流阻止層167を設けているので、p型電極161
1から注入された電流がp型電流拡散層166において
n型電流阻止層167の設けられていない周縁部まで広
げられる。これによって、発光領域である活性層164
の広い領域で発光を得ることができるので、さらに発光
効率を向上させることができ、実施形態1の効果をさら
に向上させることができる。また、p型活性層のキャリ
ア濃度を1×1018cm-3にしてあるので、実施形態5
に比べて応答速度をさらに速くすることができる。
In this embodiment, the p-type cladding layer 1
N-type Ga is located at the center between the
Since the P current blocking layer 167 is provided, the p-type electrode 161
The current injected from 1 is spread in the p-type current diffusion layer 166 to the peripheral portion where the n-type current blocking layer 167 is not provided. Thus, the active layer 164 serving as a light emitting region
Since light emission can be obtained in a wide area, the luminous efficiency can be further improved, and the effect of the first embodiment can be further improved. Further, since the carrier concentration of the p-type active layer is set to 1 × 10 18 cm −3 , the embodiment 5
The response speed can be further increased as compared with.

【0155】上記発光ダイオードを樹脂でモールドした
ところ、発光波長555nmの緑色で光度4カンデラと
従来の4倍の光度を有する半導体発光素子を安定して製
造することができた。
When the light emitting diode was molded with a resin, a semiconductor light emitting device having a green light emission wavelength of 555 nm and a luminous intensity of 4 candela, which is four times the conventional luminous intensity, could be manufactured stably.

【0156】(実施形態10)この実施形態10では、
p型クラッド層とp型電流拡散層との間の周縁部にn型
電流拡散層を設けたAlGaInP系半導体発光素子に
ついて説明する。
(Embodiment 10) In this embodiment 10,
An AlGaInP-based semiconductor light emitting device in which an n-type current diffusion layer is provided at a peripheral portion between a p-type cladding layer and a p-type current diffusion layer will be described.

【0157】図18に、実施形態10の半導体発光素子
の断面図を示す。
FIG. 18 is a sectional view of the semiconductor light emitting device of the tenth embodiment.

【0158】この半導体発光素子は発光ダイオードであ
り、n型GaAs基板171上にn型GaAs(例えば
Si濃度5×1017cm-3、厚み0.5μm)バッファ
層172が設けられ、その上にn型(AlxGa1-xy
In1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.
0、y=0.5、Si濃度5×1017cm-3、厚み1.
0μm)クラッド層173、p型(AlxGa1-xy
1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=0.
5、y=0.5、Zn濃度1×1018cm-3、厚み0.
5μm)活性層174及びp型(AlxGa1-xyIn
1-yP(0≦x≦1、0≦y≦1、例えばx=1.0、
y=0.5、Zn濃度1×1018cm-3、厚み1.0μ
m)クラッド層175からなるダブルヘテロ構造部が設
けられている。そのダブルヘテロ構造部の周縁部上にn
型GaP(例えば厚み0.5μm)電流阻止層177が
設けられ、その上に電流阻止層177の形成部及び非形
成部にわたってp型GaP(例えばZn濃度5×1018
cm-3、厚み5.0μm)電流拡散層176が設けられ
ている。p型電流拡散層176の周縁部上には電流阻止
層177と対向するようにp型電極1711が設けら
れ、n型基板171側には全面にn型電極1710が設
けられている。
This semiconductor light-emitting device is a light-emitting diode. An n-type GaAs (for example, Si concentration of 5 × 10 17 cm −3 , 0.5 μm thick) buffer layer 172 is provided on an n-type GaAs substrate 171. n-type (Al x Ga 1-x ) y
In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 1.
0, y = 0.5, Si concentration 5 × 10 17 cm −3 , thickness 1.
0 μm) cladding layer 173, p-type (Al x Ga 1 -x ) y I
n 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example, x = 0.
5, y = 0.5, Zn concentration 1 × 10 18 cm −3 , thickness 0.
5 μm) Active layer 174 and p-type (Al x Ga 1 -x ) y In
1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, for example x = 1.0,
y = 0.5, Zn concentration 1 × 10 18 cm −3 , thickness 1.0 μ
m) A double heterostructure portion composed of the cladding layer 175 is provided. N on the periphery of the double heterostructure
-Type GaP (for example, 0.5 μm thick) current blocking layer 177 is provided, and p-type GaP (for example, Zn concentration 5 × 10 18 ) is formed on the current blocking layer 177 over the formed portion and the non-formed portion.
(cm −3 , thickness: 5.0 μm) A current diffusion layer 176 is provided. A p-type electrode 1711 is provided on the periphery of p-type current diffusion layer 176 so as to face current blocking layer 177, and n-type electrode 1710 is provided on the entire surface of n-type substrate 171.

【0159】この発光ダイオードは、例えば以下のよう
にして製造することができる。
This light emitting diode can be manufactured, for example, as follows.

【0160】まず、n型GaAs基板171上に、第1
回目の成長工程として、例えばMOCVD法によりn型
GaAsバッファ層172、n型(AlxGa1-xy
1-yPクラッド層173、p型(AlxGa1-xyIn
1-yP活性層174、p型(AlxGa1-xyIn1-y
クラッド層175、及び電流阻止層177となるn型G
aP層を順次積層成長する。
First, on the n-type GaAs substrate 171, the first
As the third growth step, for example, the n-type GaAs buffer layer 172 and the n-type (Al x Ga 1 -x ) y I are formed by MOCVD.
n 1-y P cladding layer 173, p-type (Al x Ga 1-x ) y In
1-y P active layer 174, p-type (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P
N-type G serving as cladding layer 175 and current blocking layer 177
An aP layer is sequentially grown.

【0161】ここで、活性層174の成長時には、その
キャリア濃度(Zn濃度)を1×1018cm-3にするた
めにIII族材料の供給モル流量に対するZnの供給モル
流量の比を1に設定して成長を行った。
Here, during the growth of the active layer 174, the ratio of the supply molar flow rate of Zn to the supply molar flow rate of the group III material is set to 1 in order to make the carrier concentration (Zn concentration) 1 × 10 18 cm −3. Set and grew.

【0162】次に、n型GaP層の周縁部を残して中央
部をエッチング除去することによりダブルヘテロ構造部
の周縁部上にn型電流阻止層177を形成する。
Next, an n-type current blocking layer 177 is formed on the peripheral portion of the double hetero structure portion by etching away the central portion while leaving the peripheral portion of the n-type GaP layer.

【0163】続いて、第2回目の成長工程として、電流
阻止層177の形成部及び非形成部にわたってp型Ga
P電流拡散層176を成長する。
Subsequently, as a second growth step, p-type Ga is formed over the portion where the current blocking layer 177 is formed and the portion where the current blocking layer 177 is not formed.
A P current diffusion layer 176 is grown.

【0164】その後、p型電流拡散層176の周縁部上
にp型電極1711を形成し、n型基板171側に全面
にn型電極1710を形成することにより、発光波長5
55nmの緑色発光ダイオードが完成する。
Thereafter, a p-type electrode 1711 is formed on the peripheral portion of the p-type current diffusion layer 176, and an n-type electrode 1710 is formed on the entire surface of the n-type substrate 171 so that the emission wavelength is 5 nm.
A 55 nm green light emitting diode is completed.

【0165】本実施形態においては、p型クラッド層1
75とp型電流拡散層176との間の周縁部にn型Ga
P電流阻止層177を設けているので、p型電極171
1から注入された電流がp型電流拡散層176において
n型電流阻止層177の設けられていない中央部に集中
する。これによって、発光領域である活性層174の中
央部で電流密度を増加させることができるので、さらに
発光効率を向上させることができ、実施形態1の効果を
さらに向上させることができる。また、p型活性層のキ
ャリア濃度を1×1018cm-3にしてあるので、実施形
態7に比べて応答速度をさらに速くすることができる。
In this embodiment, the p-type cladding layer 1
The n-type Ga is formed on the periphery between the p-type current diffusion layer 176 and the p-type current diffusion layer 176.
Since the P current blocking layer 177 is provided, the p-type electrode 171 is formed.
The current injected from No. 1 is concentrated in the central portion of the p-type current diffusion layer 176 where the n-type current blocking layer 177 is not provided. Thus, the current density can be increased in the central portion of the active layer 174, which is the light emitting region, so that the luminous efficiency can be further improved, and the effect of the first embodiment can be further improved. Further, since the carrier concentration of the p-type active layer is 1 × 10 18 cm −3 , the response speed can be further increased as compared with the seventh embodiment.

【0166】上記発光ダイオードを樹脂でモールドした
ところ、発光波長555nmの緑色で光度5カンデラと
従来の5倍の光度を有する半導体発光素子を安定して製
造することができた。
When the light emitting diode was molded with a resin, a semiconductor light emitting device having a green light emission wavelength of 555 nm and a luminous intensity of 5 candela, which is 5 times the luminous intensity of the conventional one, could be manufactured stably.

【0167】[0167]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
p型活性層のキャリア濃度を1×1017cm-3より大き
く3×1018cm-3以下にすることにより、半導体発光
素子の発光効率を向上させて輝度を大幅に改善すること
ができる。
As described in detail above, according to the present invention,
By setting the carrier concentration of the p-type active layer to be higher than 1 × 10 17 cm −3 and lower than or equal to 3 × 10 18 cm −3 , the luminous efficiency of the semiconductor light emitting device can be improved and the luminance can be greatly improved.

【0168】特に、請求項2に記載の半導体発光素子に
よれば、p型活性層のキャリア濃度を2×1017cm-3
以上で5×1017cm-3以下にしているので、半導体発
光素子の発光効率を向上できると共に素子の信頼性を大
幅に改善することができる。
In particular, according to the semiconductor light emitting device of the second aspect, the carrier concentration of the p-type active layer is 2 × 10 17 cm −3.
Since it is 5 × 10 17 cm −3 or less as described above, the luminous efficiency of the semiconductor light emitting device can be improved and the reliability of the device can be significantly improved.

【0169】また、請求項3に記載の半導体発光素子に
よれば、p型活性層のキャリア濃度を5×1017cm-3
以上で2×1018cm-3以下にしているので、半導体発
光素子の発光効率を向上できると共に応答特性を大幅に
改善して、光通信用用途にも用いることができる半導体
発光素子を得ることができる。
According to the semiconductor light emitting device of the third aspect, the carrier concentration of the p-type active layer is 5 × 10 17 cm −3.
As described above, the semiconductor light-emitting element can be used for optical communication applications by improving the luminous efficiency of the semiconductor light-emitting element and greatly improving the response characteristics, since it is 2 × 10 18 cm −3 or less. Can be.

【0170】本発明において、ダブルヘテロ構造部上に
活性層よりもバンドギャップが大きい電流拡散層を設け
ることにより、さらに発光効率を改善することができ
る。
In the present invention, the luminous efficiency can be further improved by providing a current diffusion layer having a larger band gap than the active layer on the double hetero structure.

【0171】また、電流拡散層とは異なる導電型の電流
阻止層又は電流拡散層よりも抵抗の大きい電流阻止層
を、電流拡散層を挟んで電流拡散層側の電極と対向する
ように設けると、電流拡散層において電流阻止層の非形
成部に電流が導かれるのでさらに発光効率を向上させる
ことができる。
Further, a current blocking layer of a conductivity type different from that of the current spreading layer or a current blocking layer having a higher resistance than the current spreading layer is provided so as to face the electrode on the current spreading layer side with the current spreading layer interposed therebetween. In addition, since the current is guided to the portion where the current blocking layer is not formed in the current diffusion layer, the luminous efficiency can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態1の半導体発光素子の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to a first embodiment.

【図2】活性層にZnをドーピングした場合について、
活性層のキャリア濃度に対する発光効率の関係を示すグ
ラフである。
FIG. 2 shows a case where an active layer is doped with Zn.
5 is a graph showing the relationship between the luminous efficiency and the carrier concentration of the active layer.

【図3】活性層にSiをドーピングしてn型にした場合
とZnをドーピングしてp型にした場合とについて、活
性層のキャリア濃度に対する非発光中心濃度NTの関係
を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the carrier concentration of the active layer and the non-emission center concentration NT when the active layer is doped with Si to be n-type and when Zn is doped to be p-type.

【図4】活性層にZnをドーピングした場合について、
活性層のキャリア濃度に対する光度劣化率の関係を示す
グラフである。
FIG. 4 shows a case where an active layer is doped with Zn.
5 is a graph showing a relationship between a carrier concentration of an active layer and a luminous intensity deterioration rate.

【図5】実施形態2の半導体発光素子の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to a second embodiment.

【図6】活性層にMgをドーピングした場合について、
活性層のキャリア濃度に対する発光効率の関係を示すグ
ラフである。
FIG. 6 shows a case where an active layer is doped with Mg.
5 is a graph showing the relationship between the luminous efficiency and the carrier concentration of the active layer.

【図7】活性層にMgをドーピングした場合について、
活性層のキャリア濃度に対する光度劣化率の関係を示す
グラフである。
FIG. 7 shows the case where the active layer is doped with Mg.
5 is a graph showing a relationship between a carrier concentration of an active layer and a luminous intensity deterioration rate.

【図8】実施形態3の半導体発光素子の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to a third embodiment.

【図9】活性層にBeをドーピングした場合について、
活性層のキャリア濃度に対する発光効率の関係を示すグ
ラフである。
FIG. 9 shows the case where the active layer is doped with Be.
5 is a graph showing the relationship between the luminous efficiency and the carrier concentration of the active layer.

【図10】活性層にBeをドーピングした場合につい
て、活性層のキャリア濃度に対する光度劣化率の関係を
示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the carrier concentration of the active layer and the luminous intensity degradation rate when the active layer is doped with Be.

【図11】実施形態4の半導体発光素子の断面図であ
る。
FIG. 11 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to a fourth embodiment.

【図12】活性層にZnをドーピングした場合につい
て、活性層のキャリア濃度に対する立ち上がり時間の関
係を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the carrier concentration of the active layer and the rise time when Zn is doped into the active layer.

【図13】実施形態5の半導体発光素子の断面図であ
る。
FIG. 13 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to a fifth embodiment.

【図14】実施形態6の半導体発光素子の断面図であ
る。
FIG. 14 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to a sixth embodiment.

【図15】実施形態7の半導体発光素子の断面図であ
る。
FIG. 15 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to a seventh embodiment.

【図16】実施形態8の半導体発光素子の断面図であ
る。
FIG. 16 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to an eighth embodiment.

【図17】実施形態9の半導体発光素子の断面図であ
る。
FIG. 17 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to a ninth embodiment.

【図18】実施形態10の半導体発光素子の断面図であ
る。
FIG. 18 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to a tenth embodiment.

【図19】従来の半導体発光素子の断面図である。FIG. 19 is a sectional view of a conventional semiconductor light emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21、31、41、121、131、141、15
1、161、171基板 2、22、32、42、122、132、142、15
2、162、172バッファ層 3、23、33、43、123、133、143、15
3、163、173n型クラッド層 4、24、34、44、124、134、144、15
4、164、174活性層 5、25、35、45、125、135、145、15
5、165、175p型クラッド層 6、26、36、46、126、136、146、15
6、166、176電流拡散層 127、137、147、157、167、177 電
流阻止層 10、210、310、410、1210、1310、
1410、1510、1610、1710 n型電極 11、211、311、411、1211、1311、
1411、1511、1611、1711 p型電極
1, 21, 31, 41, 121, 131, 141, 15
1, 161, 171 substrate 2, 22, 32, 42, 122, 132, 142, 15
2, 162, 172 buffer layer 3, 23, 33, 43, 123, 133, 143, 15
3, 163, 173 n-type cladding layers 4, 24, 34, 44, 124, 134, 144, 15
4, 164, 174 active layer 5, 25, 35, 45, 125, 135, 145, 15
5, 165, 175p cladding layer 6, 26, 36, 46, 126, 136, 146, 15
6, 166, 176 current diffusion layers 127, 137, 147, 157, 167, 177 current blocking layers 10, 210, 310, 410, 1210, 1310,
1410, 1510, 1610, 1710 n-type electrode 11, 211, 311, 411, 1211, 1311,
1411, 1511, 1611, 1711 p-type electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉橋 孝尚 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 村上 哲朗 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takahashi Kurahashi 22-22, Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (72) Inventor Tetsuro Murakami 22-22, Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside the corporation

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に第1導電型の第1クラッド層と
第2導電型の第2クラッド層とで活性層を挟んだダブル
ヘテロ構造部を有する半導体発光素子であって、 該活性層の導電型がp型であり、そのキャリア濃度が1
×1017cm-3より大きく3×1018cm-3以下である
半導体発光素子。
1. A semiconductor light-emitting device having a double heterostructure portion having an active layer sandwiched between a first cladding layer of a first conductivity type and a second cladding layer of a second conductivity type on a substrate, wherein the active layer is Has a p-type conductivity and a carrier concentration of 1
A semiconductor light emitting device having a size greater than × 10 17 cm -3 and equal to or less than 3 × 10 18 cm -3 .
【請求項2】 前記活性層のキャリア濃度が、2×10
17cm-3以上で5×1017cm-3以下である請求項1に
記載の半導体発光素子。
2. The carrier concentration of the active layer is 2 × 10
The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting device has a size of 17 cm −3 or more and 5 × 10 17 cm −3 or less.
【請求項3】 前記活性層のキャリア濃度が、5×10
17cm-3以上で2×1018cm-3以下である請求項1に
記載の半導体発光素子。
3. The method according to claim 1, wherein the carrier concentration of the active layer is 5 × 10
2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein said semiconductor light emitting device has a size of 17 cm -3 or more and 2 × 10 18 cm -3 or less.
【請求項4】 前記活性層のp型ドーパントが、Zn、
Mg、Be、Hg、Cd、Si又はCからなる請求項1
〜3のいずれかに記載の半導体発光素子。
4. The p-type dopant of the active layer is Zn,
2. The method according to claim 1, wherein the material comprises Mg, Be, Hg, Cd, Si or C.
4. The semiconductor light emitting device according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 前記活性層が(AlxGa1-xyIn1-y
P(0≦x≦1、0≦y≦1)系材料からなる請求項1
〜4のいずれかに記載の半導体発光素子。
5. The method according to claim 1, wherein the active layer is (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y.
2. A P (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) material.
5. The semiconductor light emitting device according to any one of items 1 to 4,
【請求項6】 前記ダブルヘテロ構造部上に前記活性層
よりもバンドギャップが大きい電流拡散層が設けられて
いる請求項1〜5のいずれかに記載の半導体発光素子。
6. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein a current diffusion layer having a larger band gap than the active layer is provided on the double hetero structure.
【請求項7】 前記基板、前記ダブルヘテロ構造部及び
前記電流拡散層を挟んで一対の電極が設けられ、該電流
拡散層側の電極が該電流拡散層の中央部上又は周縁部上
にあり、該ダブルヘテロ構造部上に該電流拡散層を挟ん
で該電流拡散層側の電極と対向するように、該電流拡散
層と異なる導電型を有する電流阻止層が設けられている
請求項6に記載の半導体発光素子。
7. A pair of electrodes are provided so as to sandwich the substrate, the double heterostructure portion, and the current diffusion layer, and an electrode on the side of the current diffusion layer is on a central portion or a peripheral portion of the current diffusion layer. 7. A current blocking layer having a conductivity type different from that of the current diffusion layer is provided on the double hetero structure portion so as to face an electrode on the current diffusion layer side with the current diffusion layer interposed therebetween. The semiconductor light-emitting device according to claim 1.
【請求項8】 前記基板、前記ダブルヘテロ構造部及び
前記電流拡散層を挟んで一対の電極が設けられ、該電流
拡散層側の電極が該電流拡散層の中央部上又は周縁部上
にあり、該ダブルヘテロ構造部上に該電流拡散層を挟ん
で該電流拡散層側の電極と対向するように、該電流拡散
層よりも抵抗の大きい電流阻止層が設けられている請求
項6に記載の半導体発光素子。
8. A pair of electrodes are provided so as to sandwich the substrate, the double heterostructure portion, and the current diffusion layer, and an electrode on the side of the current diffusion layer is on a central portion or a peripheral portion of the current diffusion layer. 7. The current blocking layer according to claim 6, wherein a current blocking layer having a higher resistance than the current diffusion layer is provided on the double hetero structure so as to face the electrode on the current diffusion layer side with the current diffusion layer interposed therebetween. Semiconductor light emitting device.
【請求項9】 第1導電型の第1クラッド層と第2導電
型の第2クラッド層とで、導電型がp型であり、そのキ
ャリア濃度が1×1017cm-3より大きく3×1018
-3以下である活性層を挟んだダブルヘテロ構造部を有
する半導体発光素子を製造する方法であって、 III族材料の供給モル流量に対するp型ドーパントの供
給モル流量の比を0.001以上にしたMOCVD法に
より該活性層を成長させる工程を含む半導体発光素子の
製造方法。
9. A first cladding layer of the first conductivity type and a second cladding layer of the second conductivity type, wherein the conductivity type is p-type and the carrier concentration is greater than 1 × 10 17 cm −3 and 3 ×. 10 18 c
A method for manufacturing a semiconductor light emitting device having a double heterostructure portion sandwiching an active layer of m- 3 or less, wherein a ratio of a supply molar flow rate of a p-type dopant to a supply molar flow rate of a group III material is 0.001 or more. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising a step of growing the active layer by MOCVD.
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JP2007142410A (en) * 2005-11-17 2007-06-07 Sharp Corp Growth method of semiconductor layer structure
KR20160047455A (en) * 2013-08-23 2016-05-02 인텔 코포레이션 High resistance layer for iii-v channel deposited on group iv substrates for mos transistors

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